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控制与测试
李匡成等:铅酸蕃电池怏速充电模糊控制技术研究
铅酸蓄电池快速充电模糊控制技术研究
李匡成,范艳成,杨亚丽
装甲兵工程学院控制工程系电气室,北京100072)
摘:针对铅酸蓄电池克电过程县有非线性、时变性、滞后性的特点,提出模糊控制克电的感想,设计了双输入/单输
出模椈控制器。定充电模糊控制器的总体结构以及模糊輪入和模糊输出,建立了模糊控制规则表,給出了推理步環以及
反模糊化方法,构建了快速充电系筑。实验证明,采用新型控制策略的充电方法对蓄电池充电,可减少充电时间,提高充电
效率,具有童要的实际意义和推广价值。
关键词:快速充电;模糊控制;模糊推理:移相全桥
中图分类号:TN86;TP202文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)14-0202-03
Fuzzy Control for Lead-acid Battery Fast Charging
LI Kuang-cheng, FAN Yan-cheng, YANG Ya-li
Department of Control Engineering, The Armored Forces Engineering College, Beijing 100072, China)
Abstract: An idea of fuzzy control charge is proposed aimed at non-linear, time-varying and delay in the process of lead-
acid battery fast charging, a fuzzy controller of dual-input and single output was designed. The overall structure, fuzzy input
and output of the fuzzy controller were ascertained, the fuzzy control rules table was built, the inference process and defuzzifi
cation means was proved, the fast charging system was conceived. The experiment shows that the charging method with new
control strategy can reduce the charging time and improve the charging efficiency for the battery charging. It has important
practical significance and application value.
Keywords: fast charging; fuzzy control; fuzzy inference; phase-shifted full-bridge
流为
0引言
I=Ioexpat
目前,铅酸蓄电池由于其制造成本低,容量大,价格式中:6为初始充电电流;A为充电接受比;t为充电
低廉而广泛应用于国民经济各领域。然而,长期以来由时间。
于技术条件的限制,传统的充电技术具有充电时间长
如图1所示为蓄电池的最佳充电曲线们。可以看
过充、欠充、析气等多种缺点,远不能适应现代生产和生出,充电电流随时间按指数规率下降。超过这一条自然
活的需要。因此,如何实现快速、高效、微损地对蓄电池接受曲线的任何电流,不仅不能提高充电速度,而且还
科学充电,一直是蓄电池应用领域最关心的问题2。会导致电解水反应,产生气体、增大压力和温升。而小
传统的控制系统是建立在被控对象精确的数学模于这一接受特性曲线的充电电流均为蓄电池充电接受
型基础上的,如果被控对象的数学模型很复杂或较难建电流,不过这延长了充电时间。
立时,控制系统就较难实现。蓄电池正属于这种情况,
由于蓄电池的充电过程有自己独特的物理化学规律,因
此考虑采用模糊控制进行蓄电池的充电控制的
1铅酸莕电池快速充电理论依据
接受区
提高蓄电池的充电速度,必须提高充电电流的数
值,而蓄电池并非在任何条件下对任何充电电流都可以
图1铅酸蓄电池充电接受特性曲线
接受。20世纪60年代中期,美国科学家马斯
(J.A.MAS)提出了以最低出气率为前提的蓄电池可接2充电模糊控制器的设计
受的充电电流曲线,即任一时刻蓄电池能接受的充电电
充电模糊控制器的基本组成如图2所示,共有3个
收稿日期:2010-02-2
主要的功能模块:模糊化模块、模糊推理模块、清晰化模
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万方数据