Abstract
An adaptive sliding mode control (SMC) based on PWM and an observer scheme for
predicting the state of charge (SOC) of lithium-ion batteries is proposed. The control scheme
is developed for a dc-dc buck converter used in regulated charge control of lithium-ion
batteries. Unlike many estimation schemes where the converter’s output voltage is
predetermined and the nonlinearities ignored, the proposed scheme estimates the buck
converter’s output voltage, SOC, and nonlinearities in terms of errors in parameters. The
stability of the proposed scheme is guaranteed by the Lyapunov method. The simulation was
carried out in the Simulink in the MATLAB environment to transition from constant current
charging mode to constant voltage charging mode. The results obtained from both modes in
the Simulink in the MATLAB environment have shown that the dynamic control system of
the SMC is asymptotically stable
predicting the state of charge (SOC) of lithium-ion batteries is proposed. The control scheme
is developed for a dc-dc buck converter used in regulated charge control of lithium-ion
batteries. Unlike many estimation schemes where the converter’s output voltage is
predetermined and the nonlinearities ignored, the proposed scheme estimates the buck
converter’s output voltage, SOC, and nonlinearities in terms of errors in parameters. The
stability of the proposed scheme is guaranteed by the Lyapunov method. The simulation was
carried out in the Simulink in the MATLAB environment to transition from constant current
charging mode to constant voltage charging mode. The results obtained from both modes in
the Simulink in the MATLAB environment have shown that the dynamic control system of
the SMC is asymptotically stable
Keywords
Adaptive sliding mode control
DC-DC Converter
Lithium-ion battery
Lyapunov stability
State of charge
Abstract
يُقترح نظام تحكم تكيفي في الوضع المنزلق (SMC) يستند إلى تعديل عرض النبضات (PWM) ونظام مراقبة للتنبؤ بحالة شحن (SOC) بطاريات الليثيوم أيون. تم تطوير نظام التحكم لمحولات \"باك\" (dc-dc buck converter) المستخدمة في التحكم المنظم لعملية شحن بطاريات الليثيوم أيون. على عكس العديد من أنظمة التقدير التي يتم فيها تحديد جهد خرج المحول مسبقًا وتجاهل اللاخطيات، فإن النظام المقترح يقوم بتقدير جهد خرج محول \"باك\"، وحالة الشحن (SOC)، واللاخطيات على أساس الأخطاء في المعلمات. يتم ضمان استقرار النظام المقترح باستخدام طريقة ليابونوف. تم تنفيذ المحاكاة في بيئة Simulink ضمن برنامج MATLAB للانتقال من وضع شحن التيار الثابت إلى وضع شحن الجهد الثابت. وأظهرت النتائج التي تم الحصول عليها من كلا الوضعين في بيئة Simulink أن نظام التحكم الديناميكي الخاص بـ SMC مستقر بشكل مقارب.
Keywords
التحكم التكيفي في الوضع المنزلق، محول DC-DC، بطارية الليثيوم أيون، استقرار ليابونوف، حالة الشحن