[发明专利]储能电池协同控制方法及系统

权利要求书

1.储能电池功率协同控制方法，其特征是，包括：

将储能电池模块视为智能体，利用多智能体系统协同跟踪建立荷电状态均衡问题模型；

基于上述模型利用有向图描述储能电池模块之间分散的通信网络；

采用有界的S型饱和函数，基于最近邻原则及有向图，构建有界的控制增益可调节的协同荷电状态控制律；

基于构建的有向图及假设未知扰动是Lipschitz有界的，局部荷电状态跟踪误差及饱和函数，基于最近邻原则，构建如下的协同荷电状态控制律：

其中c_i0,i＝1,… ,n为待设计的比例控制增益，括号内第一项为一致性项，其作用是使得每个储能电池模块的荷电状态彼此匹配；第二项为跟踪虚拟领导项，其作用是使储能电池模块的荷电状态S_i跟踪参考目标S₀；u₀是用于抵消初始扰动量的输入分量；N_i＝{S_j∈S：(S_j,S_i)∈ε}为节点S_i的邻居集，ε为可通信节点对的集合，a_ij为有向图所对应的邻接矩阵A中的元素，其刻画了节点j到节点i的通信权重，g_i为牵制增益，φ(·)为有界的S型饱和函数；

利用上述控制律基于分布式协同控制储能电池放电，使电池荷电状态同步下降，使所有储能电池的荷电状态趋于一致，达到均衡。

2.如权利要求1所述的储能电池功率协同控制方法，其特征是，建立荷电状态均衡问题模型中，储能电池模块并联并由各自对应的开关控制，用来决定该模块是否接入；整个均衡电路解耦成多个独立的控制电路。

3.如权利要求1所述的储能电池功率协同控制方法，其特征是，基于所述荷电状态均衡问题模型，利用方程描述储能电池模块的荷电状态；

将每个模块看成多智能体系统中的智能体，借助反馈线性化，储能电池荷电状态动力学模型方程转化为一阶积分器；

基于协同荷电状态控制律实现储能电池模块荷电状态均衡。

4.如权利要求1所述的储能电池功率协同控制方法，其特征是，所构建的有向图具有一棵有向生成树，至少有一个根节点对应的牵制增益，其余牵制增益为零，含义为至少一个位于根节点的储能电池模块可以获得目标荷电状态的信息，其余节点无法获得。

5.如权利要求1所述的储能电池功率协同控制方法，其特征是，将协同荷电状态控制律代入系统状态方程，获得子系统闭环状态方程。

6.如权利要求1所述的储能电池功率协同控制方法，其特征是，在有向通信拓扑下考虑串联储能电池系统，有向图至少含有一棵生成树，对于处于根节点的储能电池模块牵制增益大于零，对于每个子系统闭环状态方程控制增益大于零。