基于锂电池功率估计的混合储能控制系统及其能量管理方法

    公开(公告)号:CN112721906A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202110135681.2

    申请日:2021-02-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于锂电池功率估计的混合储能控制系统及其能量管理方法,其中能量管理方法为:采集锂电池组的开路电压、电流和SOC;根据锂电池组的开路电压、电流,对锂电池组进行参数辨识,估计当前锂电池组的最大充放电功率;将当前锂电池组的最大充放电功率作为自适应控制的上限和下限,进而采用自适应下垂控制策略对锂电池组的分配功率进行限制;根据混合储能系统的总需求功率和锂电池组的分配功率,对超级电容组进行功率分配;生成锂电池组和超级电容组各自DC/DC模块的控制信号,以各自输出功率为各自的分配功率,综合为电动汽车提供总需求功率。本发明可以保护锂电池组受到尖峰充放电功率的影响,提高锂电池组的使用寿命。

    一种基于前车速度预测的汽车跟驰速度控制方法及系统

    公开(公告)号:CN111391831B

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202010124684.1

    申请日:2020-02-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于前车速度预测的汽车跟驰速度控制方法及系统,该系统包括:数据预处理模块、特征选择模块、前车速度预测模块、和后车速度控制模块。该方法包括:步骤S1:预处理前车历史速度数据、交通信号数据和路况数据;步骤S2:根据前车历史速度数据、交通信号数据和路况数据,按照基于预设特征选择规则生成选择方案;步骤S3:根据选择方案,输出选择特征至速度预测模型来进行前车速度预测;步骤S4:输入前车预测速度至后车速度控制模型进行速度控制。本发明相比于现有的汽车跟驰速度控制不仅模型结构简单,而且控制效果很好。同时,通过前车速度的预测,可以对后车在将来时刻进行有效的跟驰驾驶策略调整。

    一种超级电容器储能系统的滑模引导控制方法及装置

    公开(公告)号:CN112186845A

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN202011010433.7

    申请日:2020-09-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种超级电容器储能系统充电的滑模引导控制方法及装置,其方法为:从超级电容器储能系统中选择充电曲线最低的超级电容单体作为引导节点,任选一个最小生成树作为超级电容器储能系统充电的通信拓扑;在超级电容器储能系统充电期间,周期性采集每个超级电容单体的端电压,并将端电压数据按照通信拓扑关系发送给本地以及下级超级电容单元的控制器;每个超级电容单元的控制器在每个周期得到本地以及上级超级电容单体的端电压数据时,计算电压跟踪误差并基于滑模控制生成开关控制信号;将开关控制信号转换为驱动信号,以驱动本地超级电容单元中开关的通断。本发明可减小电压偏差,提高系统的可靠性,而且有效提高能效,有良好的可扩展性。

    一种均衡风缸制动装置健康评估系统和方法

    公开(公告)号:CN109857090B

    公开(公告)日:2020-12-15

    申请号:CN201910163474.0

    申请日:2019-03-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种均衡风缸制动装置健康评估系统和方法,系统包括电流传感器、压力传感器和数据处理模块;依次将多个正常和已知故障类型的均衡风缸制动装置接入系统,分别按照以下步骤进行多次测试并记录测试数据:通过数据处理模块设置均衡风缸目标压力,并发送至电子制动控制单元;电子制动控制单元基于均衡风缸目标压力和实测压力,输出相应的控制信号给充风阀和排风阀,以控制均衡风缸进行充风或排风,并记录测试过程中各个传感器采集的数据,从中提取特征数据,训练健康评估模型;将待测均衡风缸制动装置接入健康评估系统进行测试,获取测试过程中的特征数据,输入训练好的健康评估模型,得到其健康评估结果。本发明能够精确评估均衡风缸制动装置的健康状态。

    一种基于串级控制的超级电容充电方法及其充电装置

    公开(公告)号:CN109842193B

    公开(公告)日:2020-12-08

    申请号:CN201910160626.1

    申请日:2019-03-04

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于串级控制的超级电容充电方法及其充电装置,方法包括:步骤1,在直流电源与超级电容模组之间并联设置若干个子充电模块作为充电装置;步骤2,采集充电装置的输出电压实际值,并计算输出电压实际值与电压参考值之间的差值,从而由电压环补偿器计算各子充电模块的电流参考值,作为外环电压环的输出数据;步骤3,从外环电压环获取电流参考值,并获取本地及各邻居子充电模块的输出电流实际值;然后由协同控制模块根据获取的电流数据计算电流误差信号;再由电流环补偿器计算PWM信号占空比,并生成PWM信号,以控制本地子充电模块的输出电压和输出电流。本发明使各子充电模块电流均衡,且超级电容模组的充电效率显著提高。

    一种基于温度抑制的可重构超级电容堆栈充放电控制方法及系统

    公开(公告)号:CN110289672A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910595053.5

    申请日:2019-07-03

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于温度抑制的可重构超级电容堆栈的充放电控制方法及系统,在充放电过程中周期性采集每个超级电容单体的温度;每个超级电容单体通过可控开关相互串并联连接;步骤2:根据每次采集到的每个超级电容单体的温度实时进行温度抑制处理,温度抑制过程为:计算当前采集到的每个超级电容单体的温度和平均温度的差值。根据差值信息得到每个超级电容单体的重构控制信号;根据每个超级电容单体的重构控制信号控制每个超级电容单体的可控开关的开闭。本发明通过控制超级电容单体在充放电过程中的接入和切出来实现温度抑制,延长整个超级电容堆栈的使用寿命,使得超级电容堆栈的所有个体的使用寿命达到一致。

    一种复合电源的分频控制方法、分配控制装置及复合电源

    公开(公告)号:CN110239395A

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201910557994.X

    申请日:2019-06-26

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种复合电源的分频控制方法、分配控制装置及复合电源,该方法根据当前时刻的总线电压以及总线期望电压输出负载参考总电流;再计算出超级电容的能量状态SOC,并根据超级电容的能量状态SOC计算出超级电容的电流分配比例;然后,利用超级电容的电流分配比例获取滤波器的截止频率;最后,利用滤波器对负载参考总电流进行滤波得到低频电流分量、高频电流分量,以及将低频电流分量作为锂电池的参考电流,将高频电流分量作为超级电容的参考电流,并对复合电源进行分频控制。其中,通过控制超级电容电流的分配比例来控制超级电容的SOE变化,限制超级电容充入或放出的功率,有效地避免超级电容过度充放电。

    一种智慧充电桩数据传输装置、处理系统及方法

    公开(公告)号:CN110099069A

    公开(公告)日:2019-08-06

    申请号:CN201910415020.8

    申请日:2019-05-17

    Abstract: 本发明公开了一种智慧充电桩数据传输装置、处理系统及方法,本发明中的传输装置能够传输装置通过第一通信模块接收下层充电桩发送来的电池状态数据,接着向第三方代理请求公私钥对,在完成加密之后上传至云端服务器。通过重加密技术,使得在本装置上传用户电池状态数据时,即使密钥被窃取攻击者也无法获知上传的内容。适用于在充电桩需要上传用户电池充电时的状态数据至云端时的数据收发和安全加密。此外,本发明中云端服务器将数据按关键字存储于MPT数据结构中,基于数据完整验证机制,允许用户在不需要下载原始消息的前提下进行验证数据的正确性和完整性,这样大大节约了用户的下载时间和下载带宽。

    一种均衡风缸制动装置健康评估系统和方法

    公开(公告)号:CN109857090A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910163474.0

    申请日:2019-03-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种均衡风缸制动装置健康评估系统和方法,系统包括电流传感器、压力传感器和数据处理模块;依次将多个正常和已知故障类型的均衡风缸制动装置接入系统,分别按照以下步骤进行多次测试并记录测试数据:通过数据处理模块设置均衡风缸目标压力,并发送至电子制动控制单元;电子制动控制单元基于均衡风缸目标压力和实测压力,输出相应的控制信号给充风阀和排风阀,以控制均衡风缸进行充风或排风,并记录测试过程中各个传感器采集的数据,从中提取特征数据,训练健康评估模型;将待测均衡风缸制动装置接入健康评估系统进行测试,获取测试过程中的特征数据,输入训练好的健康评估模型,得到其健康评估结果。本发明能够精确评估均衡风缸制动装置的健康状态。

    一种制动控制方法、双机重联机车制动系统及制动方法

    公开(公告)号:CN107757584B

    公开(公告)日:2019-01-01

    申请号:CN201710915830.0

    申请日:2017-09-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种制动控制方法、双机重联机车制动系统及制动方法,其中,制动控制方法包括:步骤1:获取机车的车速参数,步骤2:利用步骤1的车速参数计算出滑模面的输入量e,步骤3:根据步骤2的输入量e,结合系统滑模控制原理和机车动力学原理计算出滑模控制的等效控制量Ueq,将步骤2的输入量e,结合系统滑模面的切换函数以及模糊控制器得到模糊控制量UF,根据步骤3的等效控制量Ueq和步骤4的模糊控制量UF计算出制动力矩Tb,通过制动力矩Tb实现制动控制。本发明采用上述方法将滑模控制和模糊控制相结合,克服系统模型不精确和扰动的影响同时消除抖动和逼近不确定系统,使得机车的滑移率保持在最佳滑移率附件,提高制动效果。

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