《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于滑模控制的電池模擬器仿真與研究
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第5期
胡 霞,,曹文章,,戴袁園
安徽理工大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院,安徽 淮南232000
摘要: 以電流可逆斬波電路為基礎(chǔ),,通過(guò)滑??刂品椒?gòu)建了Buck-Boost變換器,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電流雙向流動(dòng)的電池模擬器,,以此來(lái)模擬電池充放電過(guò)程,。通過(guò)控電壓的方式進(jìn)行調(diào)節(jié),當(dāng)電容電壓大于電池電壓時(shí)為電池充電形成Buck電路,,當(dāng)電容電壓小于電池電壓時(shí)電池放電形成Boost電路,。通過(guò)將滑??刂婆c傳統(tǒng)的PI控制相比較,驗(yàn)證了在負(fù)載波動(dòng)時(shí)滑??刂频恼{(diào)節(jié)時(shí)間優(yōu)于PI控制,,有著更好的魯棒性、動(dòng)態(tài)性能,。在理論分析的基礎(chǔ)上,,通過(guò)仿真軟件得到了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
中圖分類號(hào): TP17;TM461
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212212
中文引用格式: 胡霞,,曹文章,,戴袁園. 基于滑模控制的電池模擬器仿真與研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,,2022,,48(5):47-50.
英文引用格式: Hu Xia,Cao Wenzhang,,Dai Yuanyuan. Simulation and research of battery simulator based on sliding mode control[J]. Application of Electronic Technique,,2022,48(5):47-50.
Simulation and research of battery simulator based on sliding mode control
Hu Xia,,Cao Wenzhang,,Dai Yuanyuan
School of Electrical and Information Engineering,Anhui University of Science and Technology,,Huainan 232000,,China
Abstract: Based on the current reversible chopper circuit, the Buck-Boost converter is constructed by sliding mode control method, and a battery simulator with two-way current flow in topological structure is implemented to simulate the charging and discharging process of the battery. Buck circuit is formed when the capacitor voltage is higher than the battery voltage, and Boost circuit is formed when the capacitor voltage is lower than the battery voltage. Compared with the traditional Pi Control, the sliding mode control has better robustness and dynamic performance when the load fluctuates than the PI Control. On the basis of theoretical analysis, the experimental results are obtained by simulation software.
Key words : current reversible chopper circuit;sliding mode control,;battery simulator,;Buck-Boost converter

0 引言

    電池模擬器是用來(lái)模擬電池充電、放電特性的設(shè)備,,儲(chǔ)能技術(shù)是解決可再生能源并網(wǎng)難題的關(guān)鍵技術(shù),,若使用儲(chǔ)能電池原型進(jìn)行研究,一方面采購(gòu)費(fèi)用高,,另一方面研究時(shí)電池?fù)p壞研究成本也比較大,,所以有必要使用電池模擬器來(lái)代替儲(chǔ)能電池原型進(jìn)行研究與試驗(yàn)。目前電池模擬器的不足之處之一為拓?fù)洳蛔?,在不控整流?DC/DC變流器的拓?fù)淠芰恐荒軉蜗蛄鲃?dòng),,無(wú)法雙向流動(dòng),只能模擬電池的放電工況,,無(wú)法模擬電池其他工況,,故對(duì)可沖可放電池模擬無(wú)能為力[1-4],。本文采用電流可逆斬波電路,它是將降壓斬波電路與升壓斬波電路組合在一起,,電流可正可負(fù)[5]可以模擬出電池充電放電過(guò)程,。同時(shí)本文采用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法,,這種控制策略與其他控制的不同之處在于系統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)”并不固定,,而是可以在動(dòng)態(tài)過(guò)程中根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)有目的地不斷變化,迫使系統(tǒng)按照預(yù)定“滑動(dòng)模態(tài)”的狀態(tài)軌跡運(yùn)動(dòng)[6-7],。與傳統(tǒng)的PI控制相比,,滑??刂?/a>的魯棒性,、動(dòng)態(tài)性能更好,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了滑膜控制的優(yōu)越性與電池模擬器電流可正可負(fù)的可行性,。




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作者信息:

胡  霞,曹文章,,戴袁園

(安徽理工大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院,,安徽 淮南232000)




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