储能电源荷电状态模糊控制系统及方法与流程

本发明属于储能电源控制系统技术领域，具体涉及一种储能电源荷电状态模糊控制系统和一种储能电源荷电状态模糊控制方法。

背景技术：

储能电源储能具有能量密度高，易于实现对大功率负载供电等特点，在电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等应用领域具有良好的前景。

尽管储能电源具有上述优势，但是，储能电源的使用年限受荷电状态的影响，对于储能电源来说，如何充分发挥储能电源的优势，在运行过程中达到对多变量、非线性和不确定负载稳定供电效果的同时能有效保证储能电源的使用寿命是本领域技术人员正在面对的技术难题。

为了保证储能电源能够适应多变量、非线性和不确定负载稳定供电的需求，同时考虑储能电源的使用寿命，亟需针对上述的储能电源设计一款具备荷电状态约束的模糊控制系统。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种。

本发明的第一方面，提供一种储能电源荷电状态模糊控制系统，包括：

变流器，所述变流器的输入端与储能电源的输出端电连接，所述变流器的输出端用于与负载电连接；

荷电状态检测模块，所述荷电状态检测模块的输入端与所述储能电源电连接；

模糊控制模块，所述模糊控制模块的输入端与所述荷电状态检测模块的输出端电连接，所述模糊控制模块的输出端与所述变流器的输入端电连接；

电流获取模块，所述电流获取模块的输入端用于与所述负载电连接，所述电流获取模块的输出端与所述模糊控制模块的输入端电连接；其中，

所述荷电状态检测模块，用于检测所述储能电源的荷电状态并将其发送至所述模糊控制模块；

所述电流获取模块，用于获取所述负载所需的工作电流并将其发送至所述模糊控制模块；

所述模糊控制模块，用于根据所述储能电源的荷电状态和所述负载所需的工作电流控制所述变流器的通断。

可选地，所述模糊控制模块包括第一判断子模块、第二判断子模块和控制子模块，所述第一判断子模块与所述荷电状态检测模块电连接，所述第二判断子模块与所述第一判断子模块、所述电流获取模块均电连接，所述控制子模块与所述第一判断子模块、所述第二判断子模块和所述变流器均电连接；其中，

所述第一判断子模块，用于判断所述储能电源的荷电状态是否大于预设最小荷电状态，若是，则发出初始开启信号，若否，则发出关断信号；

所述第二判断子模块，用于在接收到所述初始开启信号时，判断所述负载所需的工作电流是否小于工作电流阈值，若是，则发出最终开启信号，若否，则发出临时开启信号；

所述控制子模块，用于在接收到所述最终开启信号时，控制所述变流器开通，并根据预设的模糊数学描述控制所述储能电源向所述负载提供的输出电流大小；以及，

所述控制子模块，还用于在接收到所述临时开启信号时，控制所述变流器临时开通，以使得所述储能电源向所述负载提供输出电流并在其提供的输出电流达到所述负载所需的工作电流时，控制所述变流器关断；以及，

所述控制子模块，还用于在接收到所述关断信号时控制所述变流器关断，以使得所述储能电源停止向所述负载提供输出电流。

可选地，所述电流获取模块，还用于实时获取所述负载所需的实时动态工作电流；

所述控制子模块，还用于在接收到所述最终开启信号时，控制所述变流器开通，并根据所述负载所需的实时动态工作电流选择不同的模糊数学描述，以控制所述储能电源向所述负载提供的输出电流大小。

可选地，所述模糊数学描述的个数为奇数；并且，

在所述模糊数学描述取值为负值时，表示所述储能电源向所述变流器吸收能量；

在所述模糊数学描述取值为正值时，表示所述储能电源向所述变流器输出能量。

可选地，所述模糊数学描述的取值范围为[-1,1]。

本发明的第二方面，提供一种储能电源荷电状态模糊控制方法，储能电源通过变流器向负载提供输出电流，所述控制方法包括：

步骤s110、检测所述储能电源的荷电状态；

步骤s120、获取所述负载所需的工作电流；

步骤s130、根据所述储能电源的荷电状态和所述负载所需的工作电流控制所述变流器的通断。

可选地，步骤s130具体包括：

判断所述储能电源的荷电状态是否大于预设最小荷电状态，若是，则发出初始开启信号，若否，则发出关断信号；

在接收到所述初始开启信号时，判断所述负载所需的工作电流是否小于工作电流阈值，若是，则发出最终开启信号，若否，则发出临时开启信号；

在接收到所述最终开启信号时，控制所述变流器开通，并根据预设的模糊数学描述控制所述储能电源向所述负载提供的输出电流大小；以及，

还用于在接收到所述临时开启信号时，控制所述变流器临时开通，以使得所述储能电源向所述负载提供输出电流并在其提供的输出电流达到所述负载所需的工作电流时，控制所述变流器关断；以及，

还用于在接收到所述关断信号时控制所述变流器关断，以使得所述储能电源停止向所述负载提供输出电流。

可选地，步骤s120具体包括：

实时获取所述负载所需的实时动态工作电流；

步骤s130具体包括：

在接收到所述最终开启信号时，控制所述变流器开通，并根据所述负载所需的实时动态工作电流选择不同的模糊数学描述，以控制所述储能电源向所述负载提供的输出电流大小。

可选地，所述模糊数学描述的个数为奇数；并且，

在所述模糊数学描述取值为负值时，表示所述储能电源向所述变流器吸收能量；

在所述模糊数学描述取值为正值时，表示所述储能电源向所述变流器输出能量。

可选地，所述模糊数学描述的取值范围为[-1,1]。

本发明的储能电源荷电状态模糊控制系统及方法，通过所设置的荷电状态检测模块、模糊控制模块和电流获取模块，可以根据所述储能电源的荷电状态以及所述负载所需的工作电流控制所述变流器的通断，这样，可以使得储能电源能够适应多变量、非线性和不确定负载稳定供电的需求，同时能够有效提高储能电源的使用寿命。

附图说明

图1为本发明第一实施例的储能电源荷电状态模糊控制系统的结构示意图；

图2为本发明第二实施例的储能电源荷电状态模糊控制系统的结构示意图；

图3为本发明第三实施例的储能电源荷电状态模糊控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明的第一方面，涉及一种储能电源荷电状态模糊控制系统100，该控制系统100包括变流器110、荷电状态检测模块120、模糊控制模块130和电流获取模块140。所述变流器110的输入端与储能电源200的输出端电连接，所述变流器110的输出端用于与负载300电连接，所述荷电状态检测模块120的输入端与所述储能电源200电连接。所述模糊控制模块130的输入端与所述荷电状态检测模块120的输出端电连接，所述模糊控制模块130的输出端与所述变流器110的输入端电连接。所述电流获取模块140的输入端用于与所述负载300电连接，所述电流获取模块140的输出端与所述模糊控制模块130的输入端电连接。

其中，所述荷电状态检测模块120，用于检测所述储能电源200的荷电状态并将其发送至所述模糊控制模块130。所述电流获取模块140，用于获取所述负载300所需的工作电流并将其发送至所述模糊控制模块130。所述模糊控制模块130，用于根据所述储能电源200的荷电状态和所述负载300所需的工作电流控制所述变流器110的通断。

本实施例的储能电源荷电状态模糊控制系统100，通过所设置的荷电状态检测模块120、模糊控制模块130和电流获取模块140，可以根据所述储能电源200的荷电状态以及所述负载300所需的工作电流控制所述变流器110的通断，这样，可以使得储能电源200能够适应多变量、非线性和不确定负载300稳定供电的需求，同时能够有效提高储能电源200的使用寿命。

如图2所示，所述模糊控制模块130包括第一判断子模块131、第二判断子模块132和控制子模块133，所述第一判断子模块131与所述荷电状态检测模块120电连接，所述第二判断子模块132与所述第一判断子模块131、所述电流获取模块140均电连接，所述控制子模块133与所述第一判断子模块131、所述第二判断子模块132和所述变流器110均电连接；其中，

所述第一判断子模块131，用于判断所述储能电源200的荷电状态是否大于预设最小荷电状态，若是，则发出初始开启信号，若否，则发出关断信号；

所述第二判断子模块132，用于在接收到所述初始开启信号时，判断所述负载300所需的工作电流是否小于工作电流阈值(该工作电流阈值可以根据储能电源200的最大放电倍率确定)，若是，则发出最终开启信号，若否，则发出临时开启信号；

所述控制子模块133，用于在接收到所述最终开启信号时，控制所述变流器110开通，并根据预设的模糊数学描述控制所述储能电源向所述负载300提供的输出电流大小；以及，

所述控制子模块133，还用于在接收到所述临时开启信号时，控制所述变流器110临时开通，以使得所述储能电源200向所述负载300提供输出电流并在其提供的输出电流达到所述负载300所需的工作电流时，控制所述变流器110关断；以及，

所述控制子模块133，还用于在接收到所述关断信号时控制所述变流器110关断，以使得所述储能电源200停止向所述负载300提供输出电流。

可选地，所述电流获取模块140，还用于实时获取所述负载300所需的实时动态工作电流；

所述控制子模块133，还用于在接收到所述最终开启信号时，控制所述变流器110开通，并根据所述负载300所需的实时动态工作电流选择不同的模糊数学描述，以控制所述储能电源200向所述负载300提供的输出电流大小。

具体地，所述模糊数学描述的个数为奇数；并且，在所述模糊数学描述取值为负值时，表示所述储能电源200向所述变流器110吸收能量，在所述模糊数学描述取值为正值时，表示所述储能电源200向所述变流器110输出能量。

需要说明的是，对于模糊数学描述的取值范围并没有作出限定，例如，该模糊数学描述的取值范围可以为[-1,1]，当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，可以适当扩大所需要的模糊数学描述的取值范围。

本发明的第二方面，如图3所示，提供一种储能电源荷电状态模糊控制方法s100，该控制方法可以适用前文记载的控制系统，具体可以参考前文相关记载，在此不作赘述。储能电源通过变流器向负载提供输出电流，所述控制方法包括：

步骤s110、检测所述储能电源的荷电状态；

步骤s120、获取所述负载所需的工作电流；

步骤s130、根据所述储能电源的荷电状态和所述负载所需的工作电流控制所述变流器的通断。

本实施例的储能电源荷电状态模糊控制方法s100，首先，检测所述储能电源的荷电状态，其次，获取所述负载所需的工作电流，最后，根据所述储能电源的荷电状态和所述负载所需的工作电流控制所述变流器的通断，这样，可以使得储能电源能够适应多变量、非线性和不确定负载稳定供电的需求，同时能够有效提高储能电源的使用寿命。

可选地，步骤s130具体包括：

判断所述储能电源的荷电状态是否大于预设最小荷电状态，若是，则发出初始开启信号，若否，则发出关断信号；

在接收到所述初始开启信号时，判断所述负载所需的工作电流是否小于工作电流阈值，若是，则发出最终开启信号，若否，则发出临时开启信号；

在接收到所述最终开启信号时，控制所述变流器开通，并根据预设的模糊数学描述控制所述储能电源向所述负载提供的输出电流大小；以及，

还用于在接收到所述临时开启信号时，控制所述变流器临时开通，以使得所述储能电源向所述负载提供输出电流并在其提供的输出电流达到所述负载所需的工作电流时，控制所述变流器关断；以及，

还用于在接收到所述关断信号时控制所述变流器关断，以使得所述储能电源停止向所述负载提供输出电流。

可选地，步骤s120具体包括：

实时获取所述负载所需的实时动态工作电流；

步骤s130具体包括：

在接收到所述最终开启信号时，控制所述变流器开通，并根据所述负载所需的实时动态工作电流选择不同的模糊数学描述，以控制所述储能电源向所述负载提供的输出电流大小。

可选地，所述模糊数学描述的个数为奇数；并且，

在所述模糊数学描述取值为负值时，表示所述储能电源向所述变流器吸收能量；

在所述模糊数学描述取值为正值时，表示所述储能电源向所述变流器输出能量。

可选地，所述模糊数学描述的取值范围为[-1,1]。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。