[發明專利]一種基于LADRC的充放電控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202011481369.0
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112600286A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 張勤進;牛淼;曾宇基;鄭祥魯;劉彥呈;莊緒州;郭昊昊
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H02J7/06
• 分類號: H02J7/06;H02J3/36;H02J3/32;H02J3/38;H01M10/44
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜威威;李洪福

1.一種基于LADRC的充放電控制方法，其特征在于:包括以下步驟：

S1:采集雙向DC/DC逆變器負載側的輸出電壓將輸出電壓與閾值閾值相比較，其中得到雙向DC/DC逆變器不同工作狀態時輸出的雙向DC/DC逆變器的電感的電流值

S2:雙向DC/DC逆變器的電感的電流值通過LADRC電流內環經PWM控制雙向逆變器的開啟和關閉，進而調節雙向DC/DC逆變器的電感的電流值I_L，并將雙向DC/DC逆變器的電感的電流值I_L反饋到LADRC電流內環。

2.根據權利要求1所述的一種基于LADRC的充放電控制方法，其特征在于:所述采集雙向DC/DC逆變器負載側的輸出電壓將輸出電壓與閾值閾值相比較，得到雙向DC/DC逆變器不同工作狀態時輸出的雙向DC/DC逆變器的電感的電流值包括如下形式：

(1)當雙向DC/DC逆變器負載側的輸出電壓經過PI控制器Ⅱ的輸出值，再經過限幅器S2輸出雙向DC/DC逆變器的電感的電流值PI控制器Ⅰ的值小于零；LADRC電流內環的指示電流值Ⅰ大于零，雙向DCDC變換器為蓄電池充電；

(2)當雙向DC/DC逆變器負載側的輸出電壓經過PI控制器Ⅰ的輸出值,再經過限幅器S1輸出的限與恒流充電的電流值疊加后的值經過限幅器S3輸入給限幅器S2,得到雙向DC/DC逆變器的電感的電流值PI控制器Ⅰ的值大于零；

(3)當雙向DC/DC逆變器負載側的輸出電壓經過PI控制器Ⅰ的輸出值雙向DC/DC逆變器的電感的電流值得到PI控制器Ⅰ的值小于零。

3.一種基于LADRC的充放電控制裝置，其特征在于:包括PI電壓外環控制器、LADRC電流內環控制器和雙向DC/DC逆變器；

所述PI電壓外環控制器接收電壓差值，并將電壓差值轉換成電流指示值；

所述LADRC電流內環控制器接收所述PI電壓外環控制器傳送電流指示值，通過LESO提取了電流觀測值電流微分值與電流擾動值，通過非線性控制律，將電流觀測值、電流微分值與電流擾動值進行PI運算與擾動補償，得到PWM信號；

所述雙向DC/DC逆變器接收所述LADRC電流內環控制器傳送的PWM信號，進行開關管的開啟或關閉控制。

4.根據權利要求3所述的一種基于LADRC的充放電控制裝置，其特征還在于:所述LADRC電流內環控制器包括由跟蹤微分器、線性擴張狀態觀測器和非線性狀態誤差反饋控制器；

電壓外環的輸出量指示電流值經微分跟蹤器轉換為跟蹤值X1；

線性擴展狀態觀測器將電感電流的擾動轉化為狀態量z3并補償到非線性狀態誤差反饋控制器進而生成導通占空比u；非線性誤差反饋控制器，根據誤差信號經非線性PD控制得到未補償的控制量，LESO的擾動觀測值z3對u0進行補償，進而生成占空比控制量u，實現無需“積分環節”的無靜差控制。

5.根據權利要求3所述的一種基于LADRC的充放電控制裝置，其特征還在于:所述自適應PI電壓外環控制器包括PI控制器Ⅰ、PI控制器Ⅱ和PI控制器Ⅲ與可變限幅器；

PI控制器Ⅱ的輸出值輸出到電流內環，PI控制器Ⅱ的輸出上限幅值受PI控制器Ⅰ和PI控制器Ⅲ的輸出值限制，PI控制器Ⅱ的輸出下限幅值受到PI控制器Ⅰ和PI控制器Ⅲ的輸出值限制。