[发明专利]混合储能系统的模型预测控制方法、电子设备

权利要求书

1.一种混合储能系统的模型预测控制方法，包括：

基于任一蓄电池的开关模式和任一超级电容的开关模式，确定所有开关模式组合；

基于预设的功率需求，通过模型预测控制的评价函数得到所述所有开关模式组合的最优解；

根据所述最优解对所述混合储能系统进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蓄电池的开关模式包括第一开关模式、第二开关模式和第三开关模式；

所述第一开关模式包括，蓄电池主电路的全控器件SW₁和SW₃的状态分别为1、0，其中1表示开，0表示关；

所述第二开关模式包括，所述蓄电池主电路的全控器件SW₁和SW₃的状态分别为0、1；

所述第三开关模式包括，所述蓄电池主电路的全控器件SW₁和SW₃的状态均为0；

所述超级电容的开关模式包括第四开关模式、第五开关模式、第六开关模式；

所述第四开关模式包括，超级电容主电路的全控器件SW₂和SW₄的状态分别为1、0；

所述第五开关模式包括，所述超级电容主电路的全控器件SW₂和SW₄的状态分别为0、1；

所述第六开关模式包括，所述超级电容主电路的全控器件SW₂和SW₄的状态均为0。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一开关模式下蓄电池的数学模型的表达式为：

其中，L₁表示蓄电池回路的电感，V_BAT表示蓄电池的端电压，V_DC表示直流母线电压，I_BAT表示蓄电池的输出电流，t表示时间；

所述第一开关模式下蓄电池的数学模型离散形式的表达式为：

其中，I_BAT(k+1)表示(k+1)时刻蓄电池的输出电流值，I_BAT(k)表示k时刻蓄电池的输出电流值，T_S表示模型预测采样周期。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二开关模式下蓄电池的数学模型的表达式为：

所述第二开关模式下蓄电池的数学模型离散形式的表达式为：

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第三开关模式下蓄电池的数学模型及其离散形式的表达式通过如下方式确定：

通过蓄电池的充电电流阈值和放电电流阈值对所述第三开关模式下蓄电池回路的等效电路进行划分：

响应于确定所述蓄电池的输出电流不小于放电电流阈值，所述蓄电池通过SW₁的并联二极管续流放电，其中，以蓄电池的放电电流方向为正方向；

响应于确定所述蓄电池的输出电流不大于充电电流阈值，所述蓄电池通过SW₃的并联二极管续流充电，其中，以蓄电池的放电电流方向为正方向；

响应于确定所述蓄电池的输出电流大于充电电流阈值且小于放电电流阈值，所述蓄电池不充电也不放电；

所述蓄电池的放电电流阈值的表达式为：

其中,I_dis表示蓄电池的放电电流阈值；

所述蓄电池的充电电流阈值的表达式为：

其中,I_char表示蓄电池的充电电流阈值；

当所述蓄电池通过SW₁的并联二极管续流放电时，所述蓄电池的数学模型及其离散形式的表达式为：

当所述蓄电池通过SW₃的并联二极管续流充电时，所述蓄电池的数学模型及其离散形式的表达式为：

当所述蓄电池不充电也不放电时，所述蓄电池的数学模型及其离散形式均为0。