[发明专利]一种基于模糊控制的多电飞机大功率脉冲负载储能系统的能量管理方法

权利要求书

1.一种基于模糊控制的多电飞机大功率脉冲负载储能系统的能量管理方法，其特征在于：

步骤S1,获取储能系统的负载功率需求，锂电池和超级电容的SOC作为模糊控制的输入量，然后以三角形和梯形函数设计隶属度函数，对输入量模糊化；

步骤S2,设置锂电池放电功率需求阈值，在放电模式下当功率需求不大于所述阈值时，锂电池放电；反之则锂电池和超级电容共同放电；同时，根据锂电池和超级电容的SOC状态调整它们各自功率输出等控制逻辑来设置推理规则；

步骤S3,采用Mamdani型推理方法，令模糊集合A为负载功率，B₁为锂电池SOC，B₂为超级电容SOC，C为超级电容的分配系数，隶属度函数为u_C(z)；

步骤S4,采用P-重心法作为去模糊化的方式，将模糊推理出的结果还原回单值；

步骤S5,将锂电池和超级电容的SOC工作区间依据各自特性，划分为5个区域；

步骤S6,判断锂电池和超级电容当前的SOC值所处的区域，对各自的电流参考值进行相应的调节，最终所得的锂电池电流参考值与电流反馈值进行比较得到电流偏差信号，偏差信号经PI调节后，与载波相比较生成PWM波对和锂电池相连的双向DCDC变换器进行控制；所得的超级电容电流参考值与电流反馈值进行比较比较得到电流偏差信号，偏差信号经PI调节后，与载波相比较生成PWM波对和超级电容相连的双向DCDC变换器进行控制。

2.如权利要求1所述的一种基于模糊控制的多电飞机大功率脉冲负载储能系统的能量管理方法，其特征在于：

推理方法具体为：

根据Mamdani模糊关系的定义，

式中，表示模糊关系，表达式的含义为笛卡尔积取小；

其中A^*、B₁^*、B₂^*表示既定事实，C^*表示推理结果；是A∩A^*隶属度函数的最大值，表示A^*对A的适配度，和分别表示B₁^*对B₁的适配度和B₂^*对B₂的适配度。

3.如权利要求1所述的一种基于模糊控制的多电飞机大功率脉冲负载储能系统的能量管理方法，其特征在于：

P-重心法的清晰值用df_p(z)表示：

其中p在[2,5]之间取值，为最大突出度；

由此得到超级电容模块的分配系数，并据此计算出锂电池模块的分配系数，转换为超级电容和锂电池的电流参考量输送给SOC限流模块。

4.如权利要求1所述的一种基于模糊控制的多电飞机大功率脉冲负载储能系统的能量管理方法，其特征在于：建立复合储能系统功率的模糊控制器，采用Mamdani型推理方法能根据设定的推理规则实现从输入到输出的准确的推理计算，得到输出量的模糊集合，继而采用P-重心法对输出量进行解模糊化处理，即考虑非最大隶属度点的影响，又突出最大隶属点的作用，从而很好地应对大功率脉冲负载引起的高峰值功率瞬时突变，由此可以提高系统母线电压在不确定情况下的稳定性，实现对大功率脉冲负载的高效供能和机载设备的小型化和轻量化。

5.如权利要求1所述的一种基于模糊控制的多电飞机大功率脉冲负载储能系统的能量管理方法，其特征在于：判断锂电池和超级电容的SOC是否能满足当前负载功率需求，使系统在锂电池和超级电容的SOC处于所设置的警戒区和危险区时及时进行干预，修正模糊控制器传来的控制信号，避免锂电池和超级电容过充过放，延长储能系统的工作寿命。