车载srg风力发电的镍氢电池充电优化控制

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1、２０１４年１月控制工程Ｊａｎ．２０１４第２１卷第１期ＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＣｈｉｎａＶｏｌ．２１，Ｎｏ．１文章编号：１６７１７８４８（２０１４）０１００７４０５车载ＳＲＧ风力发电的镍氢电池充电优化控制彭寒梅，周洋，易灵芝，邓文浪（湘潭大学智能计算与信息处理教育部重点实验室，湖南湘潭　４１１１０５）摘要：针对纯电动汽车续驶里程短的缺点，提出了一种新型基于开关磁阻发电机（ＳｗｉｔｃｈｅｄＲｅｌｕｃｔａｎｃｅＧｅｎｅｒａｔｏｒ，ＳＲＧ）风力发电的双电压式电动汽车供能系统，在车辆行驶或静止时利用ＳＲＧ风力发电对车载镍氢电池充电，也可给车内其他负载供能，利

2、于增大电池可利用区域。给出并分析基于ＳＲＧ的镍氢电池充电系统结构，建立ＳＲＧ发电数学模型，采用电流跟踪Ｂｕｃｋ电路控制充电电流，省去了常规充电中的变流环节；分析研究镍氢电池的充电特性，采用恒流和模糊控制混合调节充电电流大小，以使电池端电压平稳上升，优化充电过程。建立基于ＳＲＧ的镍氢电池充电系统仿真模型，仿真结果表明整个系统简单可行，镍氢电池端电压变化率小，验证了充电优化控制策略的有效性，可提高镍氢电池充电效率和使用寿命，具有一定的工程应用价值。关键词：开关磁阻发电机；镍氢电池；模糊控制；优化控制中图分类号：ＴＰ２７　　　文献标志码：ＡＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏ

3、ｌｆｏｒＮｉＭＨＢａｔｔｅｒｙＣｈａｒｇｉｎｇｏｆＯｎＢｏａｒｄＳＲＧＷｉｎｄＥｎｅｒｇｙＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＰＥＮＧＨａｎｍｅｉ，ＺＨＯＵＹａｎｇ，ＹＩＬｉｎｇｚｈｉ，ＤＥＮＧＷｅｎｌａｎｇ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｏｍｐｕｔｉｎｇ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＸｉａｎｇｔａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１１０５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｈｏｒｔｄｒｉｖｉｎｇｄｉｓｔａｎｃｅｏｆｐｕｒｅｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ

4、ｓ（ＥＶ），ａｎｏｖｅｌｄｕａｌｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍｆｏｒａｎＥＶｂａｓｅｄｏｎｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ（ＳＲＧ）ｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＩｔｃａｎｃｏｎｖｅｒｔｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙｉｎｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒｗｉｔｈＳＲＧｗｈｅｎａｎＥＶｉｓｍｏｖｉｎｇｏｒｓｔａｔｉｏｎａｒｙ，ｗｈｉｃｈｃａｎｃｈａｒｇｅａｎｏｎｂｏａｒｄＮｉＭＨｂａｔｔｅｒｙａｎｄｓｕｐｐｏｒｔｏｔｈｅｒｖｉｔａｌｌｏａｄｓｉｎａｎＥＶ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｔｈ

5、ｅｕｓｅｄｒｅｇｉｏｎａｌｏｆＮｉＭＨｂａｔｔｅｒｙ．ＴｈｅＮｉＭＨｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂａｓｅｄｏｎＳＲＧｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｓｗｉｔｃｈｅｄｒｅｌｕｃｔａｎｃｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔ－ｔｒａｃｋｉｎｇＢｕｃｋｉｓｕｓｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｃｈａｒｇｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔ．Ｓｏ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｈａｒｇｉｎｇＡＣ／ＤＣｃｏｎ

6、ｖｅｒｔｅｒｉｓｕｎｗａｎｔｅｄ．ＴｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＮｉＭＨｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇｉｎｇｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｍｉｘｅｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｗｉｔｈｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｃｈａｒｇｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔ，ｓｏａｓｔｏｍａｋｅｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｖｏｌｔａｇｅｃｈａｎｇｅｓｍｏｏｔｈｌｙａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｃｈａｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒＮｉＭＨｂａｔｔｅｒｙｃｈａｒｇｉｎｇｏｐｔｉｍｉｚａ

7、ｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＳＲＧｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｓｓｉｍｐｌｅａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅ，ａｎｄｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｖｏｌｔａｇｅｃｈａｎｇｅｒａｔｅｉｓｓｍａｌｌ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｈａｒｇｉｎｇｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｐｒｏｐｏｓｅｄｉｓａｐｐｒｏｖｅｄ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｃｈａｒｇｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆＮｉＭＨｂ