Lityum iyon bataryanın bulanık mantık PID kontrolör tabanlı şarj kontrolü

Bu çalışmada, bir DC gerilim kaynağı ve lityum iyon bataryadan oluşan melez güç sisteminin DC bara gerilimi bulanık mantık oransal + integral denetleyici (FL-PI) tabanlı kaskat kontrol şeması kullanılarak kontrol edilmiştir. Melez güç sisteminin benzetim modeli Matlab/Simulink'te oluşturulmuştur. Oluşturulan model bir DC gerilim kaynağı, lityum-iyon batarya, çift yönlü DC-DC dönüştürücü, DC gerilim kontrolü, batarya şarj/deşarj akım kontrolü ve anahtarlama darbelerinin üretiminden oluşmaktadır. Lityum-iyon batarya, çift yönlü DC-DC dönüştürücü aracılığıyla ortak DC hatta bağlanmıştır. Ayrıca çift yönlü DC-DC dönüştürücü FL-PI tabanlı kaskat kontrol şeması ile kontrol edilmekte ve bu dönüştürücü DC bara geriliminin istenilen değerde kontrol edilmesini sağlamaktadır. Bu kontrol döngüsü, akım referansı üretimi yoluyla DC hat gerilim kontrolü için bir dış kontrol döngüsüne ve batarya akımının kontrolü için bir iç akım döngüsüne sahiptir. Bu şema, geçici yanıt, kontrol döngüsünün kararlılığı açısından üstün performansa sahiptir. Önerilen kontrol yönteminin dinamik performansı, iki çalışma durumu için benzetim çalışmaları yardımı ile değerlendirilmiştir. İlk çalışma durumunda, DC gerilim kaynağı benzetim çalışmasının başlangıcında devrededir ve 3. sn'de DC gerilim kaynak devreden çıkarılmıştır. İkinci durumda ise DC gerilim kaynağı benzetim çalışmasının başlangıcında devreye alınmamış ve 3. sn'de DC gerilim kaynağı devreye alınmıştır. DC gerilim kaynağının devrede olduğu durumda kaynak hem yükün talep ettiği gücü sağlayıp hem de bataryayı şarj ederken tersi durumda ise yükün talep ettiği güç bataryadan sağlanmış ve batarya deşarj olmuştur. Her iki çalışma durumu için yük gerilimi, batarya gerilimi, batarya akımı ve batarya şarj durumunu (SOC) gösteren benzetim sonuçları verilmiştir. Önerilen yöntemin üstünlüğünü göstermek için geleneksel PI kontrolörden elde edilen benzetim sonuçları da verilmiştir. Elde edilen benzetim sonuçlarından, her iki çalışma durumunun geçici durumlarında FL-PI kontrolör geleneksel PI kontrolöre göre daha üstün olduğu görülmektedir.