في ظل الزيادة المستمرة في استخدام السيارات الكهربائية (Electric Vehicles - EVs)، تواجه الشبكة الكهربائية تحديات متزايدة تتعلق بالاضطرابات الهرمية. لتحقيق تصحيح معامل القدرة (Power Factor Correction - PFC) في شواحن السيارات الكهربائية من النوع الأحادي (On-Board Chargers - OBCs)، تم اقتراح نظام تحكم تنبؤي يسمى التحكم التنبؤي في التيار (Model Predictive Current Control - MPCC).

يساهم هذا النظام في تحسين جودة التيار من خلال التنبؤ وتتبع تيار المحول، ولكنه يواجه بعض القيود. على سبيل المثال، يقوم MPCC باختيار حالات التبديل، مما يؤدي إلى إجراءات تحكم متقطعة وضيق في مساحة التحسين. بالإضافة إلى ذلك، فإن دالة تكلفة MPCC المعتمدة على خطأ تتبع التيار الفوري لها قدرة محدودة على التعويض عن الاضطرابات الهرمية ذات الترتيب المنخفض الناجمة عن الفترات الزمنية الميتة وتأخيرات التحكم.

لذا، اقترح الباحثون في هذه الدراسة نظامًا جديدًا يُعرف باسم MPCC مع دورة عمل تنبؤية، والذي يتضمن تقديرًا حقيقيًا للهرموني. يقوم هذا النظام بتقدير المكونات الهرمونية ذات الترتيب المنخفض لتيار الإدخال بشكل ديناميكي وتصحيح تيار المرجع وفقًا لذلك، مما يسمح بالتحكم المستمر في دورة العمل ويعزز الحد من الهرمونات السائدة.

أظهرت النتائج التجريبية على شاحن محمول أحادي الطور أن النظام المقترح قد قلل من إجمالي توافقيات تيار الشحن (Total Harmonic Distortion - THD) المئوي من 11.47% إلى 6.10% مقارنةً بنظام MPCC المعتمد على حالة التبديل. ومع استخدام المرجع الهرموني، انخفضت نسبة THD بشكل أكبر إلى 2.85%.

هذا التطور يعد إنجازًا هامًا في عالم الشحن الكهربائي، حيث يمكن أن يسهم في تحسين استدامة وأداء الشبكة الكهربائية.