[發明專利]網絡化充電系統節點設備充電控制方法

有效

• 申請號: 201911205999.2
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110794686B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 黃偉;趙亦欣;楊佩;黃健桓;劉雨锫;張鴻宇
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發明提供的一種網絡化充電系統節點設備充電控制方法，包括如下步驟:S1.構建網絡化充電系統中的節點設備的充電電流的電流預測模型；S2.構建節點設備在充電過程中的電流參考模型，并以該電流參考模型作為充電系統的期望輸出；S3.以電流預測模型和電流參考模型的方差最小值為目標函數，采用滾動優化算法得出節點設備的充電控制策略，通過本發明，能夠有效的降低網絡化電攔魚系統節點設備充電過程中電源輸出電纜線的電流，防止了由于電纜線過載而導致的電纜線過熱下垂和系統損壞等安全風險。同時，能夠有效的抑制電纜總線上電流波動率，防止了由于電流波動率過大而引起的電源過流保護，損壞系統組件和造成系統失效等問題；在系統使用環境的改變導致投入使用節點設備增加時，也能夠保證輸出電流始終保持在設定值以內，具有較強的拓展性和靈活性。

技術領域

本發明涉及一種充電控制方法，尤其涉及一種應用于電攔魚的網絡化充電系統節點設備充電控制方法。

背景技術

網絡化充電系統廣泛應用于現代工業生產生活中，比如漁業養殖領域中的電攔魚技術，即采用電柵欄攔魚，在電攔魚系統應用于大斷面河流、湖泊、海洋等場景時，小型的單機電攔魚設備由于有效工作范圍有限，無法滿足需求，需要將多個單機電攔魚設備組合并網絡化，形成網絡化電攔魚系統，來滿足大斷面場景需求。

在網絡化電攔魚系統工作過程中，需要對眾多節點設備進行周期性的充電，然而，系統的電源輸出線纜有容量限制，大量的節點同時充電會導致線纜過載，致使線纜溫度升高、下垂和損壞等，甚至會造成重大安全問題和經濟損失。

另外，系統使用環境的改變導致投入使用節點設備增加時，電源輸出的電流變化率會變大。過大的電流變化率不僅會損壞系統部件，并且會導致電源模塊誤判，從而引起電源的過電流保護，使系統停止工作，造成嚴重經濟損失，目前，還沒有相應的技術對上述技術問題加以解決。

因此，為了解決上述技術問題，亟需提出一種新的技術手段。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種網絡化充電系統節點設備充電控制方法，能夠有效的降低網絡化電攔魚系統節點設備充電過程中電源輸出電纜線的電流，防止了由于電纜線過載而導致的電纜線過熱下垂和系統損壞等安全風險。同時，能夠有效的抑制電纜總線上電流波動率，防止了由于電流波動率過大而引起的電源過流保護，損壞系統組件和造成系統失效等問題。

本發明提供的一種網絡化充電系統節點設備充電控制方法，包括如下步驟:

S1.構建網絡化充電系統中的節點設備的充電電流的電流預測模型；

S2.構建節點設備在充電過程中的電流參考模型，并以該電流參考模型作為充電系統的期望輸出；

S3.以電流預測模型和電流參考模型的方差最小值為目標函數，采用滾動優化算法得出節點設備的充電控制策略。

進一步，步驟S1中，根據如下方法構建網絡化充電系統的中的節點設備的充電電流的電流預測模型：

S101.對網絡化充電系統中的節點設備在離散開關作用下的動態行為進行分析，并建立離散非線性充電模型：

x(k+1)＝Gx(k)+Hu(k)；其中，x(k+1)＝[i(k+1),u_c(k+1)]^T，

x(k)＝[i(k),u_c(k)]^T，u_c(k+1)和u_c(k)是節點設備在k+1時刻和k時刻充電的電容電壓，i(k+1)和i(k)是節點設備在k+1時刻和k時刻充電的電流，R為節點設備充電電路的電阻值，L為節點設備充電電路的電感值，C_c為節點設備中儲能電容值，T_s為采樣周期；