[发明专利]柔性智能体、太阳能无人机分布式混合能源系统

权利要求书

1.一种柔性智能体，其特征在于，包括：发电模块和储能模块；

其中，发电模块包括：柔性光伏组件和柔性MPPT控制器；所述柔性光伏组件采用若干柔性太阳能电池单体组阵而成；

其中，储能模块包括：柔性锂电池、柔性BMS控制器；所述柔性锂电池用于为负载提供能量以及存储柔性光伏组件传递的能量；所述柔性BMS控制器用于柔性锂电池SOC的在线计算，充、放电电流的监测，锂电池温度的监测与控制；

所述发电模块的输出端分别与负载和所述储能模块的输入端连接；

所述柔性MPPT控制器用于控制柔性光伏组件向负载供电，还用于控制柔性光伏组件向柔性锂电池提供能量；

所述储能模块的输出端与负载连接，以便柔性锂电池为负载供电；

所述BMS控制器将柔性锂电池当前的SOC，充、放电电流，锂电池温度数据传送给柔性MPPT控制器；

MPPT控制器根据BMS控制器传输的SOC、充电电流来控制柔性光伏组件输出给柔性锂电池的电流大小。

2.根据权利要求1所述的一种柔性智能体，其特征在于，所述柔性MPPT控制器用于控制柔性光伏组件的输出电流的方法为：

S1，计算调整的电流I_down：

I_down＝I_{mppt_out,0}-I_load-I_{chg_max}

式中，I_{mppt_out，0}为发电模块调整前的输出电流，I_load为负载电流，I_{chg_max}为柔性锂电池预设最大充电电流；

S2:

S2-1，若I_down小于等于0，则柔性MPPT控制器不调整发电模块的输出电流；

S2-2，若I_down大于0时，则柔性MPPT控制器调整发电模块的输出电流，采用定周期变步长降低柔性光伏组件的电流输出，具体方式如下：

第1步调整：

首先，采用下式计算第1步长大小I_step(1)：

上式中，soc_H为锂电池额定SOC上限值，取0.85，soc_L为额定SOC下限值，取0.65；其次，MPPT控制器控制发电模块的电流：

I_{mppt_out，1}＝I_{mppt_out，0}-I_step(1)

上式中，I_{mppt_out，1}为发电模块第一步调整后的电流；

再次，确认是否需要继续调整：

当则不进行第2步调整；

当则进行第2步调整；

……

第k步调整：

首先，采用下式计算第k步长大小I_step(k)：

其次，根据第k步计算得到的第k步长大小I_step(k)，MPPT控制器控制发电模块的电流：

I_{mppt_out，k}＝I_{mppt_out，k-1}-I_step(k)

I_{mppt_out，k-1}、I_{mppt_out，k}分别为发电模块第k-1步、第k步调整后的电流；

再次，确认是否需要继续调整：

当则不进行第k+1步调整；

当则进行第k+1步调整。

3.根据权利要求1所述的柔性智能体，其特征在于，柔性MPPT控制器以及柔性BMS控制器的硬件载体均为柔性电路板；

所述的柔性电路板的布局为：将数字控制部分和功率变换部分分别置于挠性区域的两侧，穿越挠性区域的导线采用直线形式。

4.根据权利要求2所述的柔性智能体，其特征在于，所述的柔性MPPT控制器实现同步降压功能，其最大功率确定方式如下：

式中：L为电感值，r为纹波系数，fsw为开关频率，I_o为最大负载电流，D为占空比。