一种功率变换器及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种功率变换器及其控制方法。在该功率变换器中，直流变换器的输出侧分别与两个电机控制器的直流侧相连，每个电机控制器的交流侧与动力系统中一一对应的电机相连；相互连接的电机和电机控制器作为一个子系统，子系统的能量转换效率为子系统效率。由于根据系统效率与第一子系统效率、第二子系统效率之间的关系，以及，直流变换器的输出侧电压的两个最优取值，设定直流变换器的输出侧电压，所以使得系统效率在两个电机达到各自预设工作状态时达到最优，即实现了对系统效率的优化；另外，由于系统效率与两个子系统效率之间的关系与动力系统的当前工作模式相关，所以该控制方法在车辆的全部工作模式下均可实现对动力系统的系统效率的优化。统的系统效率的优化。统的系统效率的优化。

【技术实现步骤摘要】
一种功率变换器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种功率变换器及其控制方法。

技术介绍

[0002]通常，在动力系统的功率变换器中，升压变换器的输出侧通过第一电机控制器与第一电机的电源端相连，升压变换器的输出侧还通过第二电机控制器与第二电机的电源端相连，其中，第一电机与动力系统中的发动机机械连接，第二电机与动力系统所处车辆的轮轴机械相连。
[0003]目前，有如下方案：其通过对第二电机控制器和第二电机的整体效率进行优化，来实现对动力系统的系统效率的优化；但是，在动力系统的某些工作模式下，比如串联驱动模式，在第二电机控制器和第二电机的整体效率达到最优时，系统效率并未达到最优。
[0004]因此，如何在动力系统的全部工作模式下均实现对动力系统的系统效率的优化，是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种功率变换器及其控制方法，以在动力系统的全部工作模式下均实现对动力系统的系统效率的优化。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]本申请一方面提供一种功率变换器的控制方法，在所述功率变换器中，直流变换器的输出侧分别与两个电机控制器直流侧相连，每个所述电机控制器交流侧与动力系统中一一对应的电机相连；相互连接的所述电机和所述电机控制器作为一个子系统，所述子系统的能量转换效率为子系统效率；所述功率变换器的控制方法，包括：
[0008]确定所述动力系统的当前工作模式；/>[0009]根据所述当前工作模式，确定所述系统效率与第一子系统效率、第二子系统效率之间的关系；
[0010]分别确定所述直流变换器的输出侧电压的两个最优取值；所述最优取值为在所述子系统中的电机达到预设工作状态且所述子系统效率达到最优时，所述输出侧电压的取值；
[0011]根据所述关系和两个所述最优取值，设定所述直流变换器的输出侧电压。
[0012]可选的，第一子系统与动力系统中的发动机机械连接，第二子系统与动力系统所处的车辆中的轮轴机械连接；根据所述当前工作模式，确定所述系统效率与第一子系统效率、第二子系统效率之间的关系，包括：
[0013]若所述当前工作模式为纯电驱动模式或者第一并联驱动模式，则此时所述动力系统运行于第一状态，所述系统效率仅与所述第二子系统效率相关；
[0014]若所述当前工作模式为串联驱动模式、第二并联驱动模式或者再生制动模式，则此时所述动力系统运行于第二状态，所述系统效率与所述第一子系统效率、所述第二子系
统效率均相关；
[0015]若所述当前工作模式为驻车发电模式或者第三并联驱动模式，则此时所述动力系统运行于第三状态，所述系统效率仅与所述第一子系统效率相关。
[0016]可选的，所述第一并联驱动模式为所述第一子系统处于待机状态、所述第二子系统处于电动状态的并联驱动模式；
[0017]所述第二并联驱动模式为所述第一子系统处于发电状态、所述第二子系统处于电动状态的并联驱动模式；
[0018]所述第三并联驱动模式为所述第一子系统处于发电状态、所述第二子系统处于待机状态的并联驱动模式。
[0019]可选的，根据所述关系和两个所述最优取值，设定所述直流变换器的输出侧电压，包括：
[0020]若所述动力系统运行于所述第一状态，则将所述输出侧电压设定为：与所述第二子系统对应的所述最优取值；
[0021]若所述动力系统运行于所述第三状态，则将所述输出侧电压设定为：与所述第一子系统对应的所述最优取值；
[0022]若所述动力系统运行于所述第二状态，则通过利用所述关系，在两个所述最优取值之间进行所述系统效率的寻优，来设定所述输出侧电压。
[0023]可选的，通过利用所述关系，在两个所述最优取值之间进行所述系统效率的寻优，来设定所述输出侧电压，包括：
[0024]判断两个所述最优取值是否相等；
[0025]若两个所述最优取值相等，则将所述输出侧电压设定为所述最优取值；
[0026]若两个所述最优取值不相等，则依次执行以下步骤：
[0027]在两个所述最优取值之间选取中间电压值；
[0028]根据所述关系，在两个所述最优取值以及每一个所述中间电压值下，确定出在两个所述子系统达到各自所述预设工作状态时的所述系统效率，并将所述直流变换器的输出侧电压设定为最大的所述系统效率所对应的电压值。
[0029]可选的，确定所述动力系统的当前工作模式，包括：
[0030]获取下发的模式指令，并根据所述模式指令，确定所述当前工作模式；或者，
[0031]根据所述功率变换器中当前的功率流向，确定出所述当前工作模式。
[0032]可选的，根据所述直流变换器中当前的功率流动方向，确定出所述当前工作模式，包括：
[0033]若所述直流变换器的功率仅流向所述第二子系统，则所述当前工作模式为纯电驱动模式或者第一并联驱动模式；所述第一并联驱动模式为所述第一子系统处于待机状态、所述第二子系统处于电动状态的并联驱动模式；
[0034]若存在功率由所述第一子系统流向所述第二子系统，则所述当前工作模式为串联驱动模式或者第二并联驱动模式；所述第二并联驱动模式为所述第一子系统处于发电状态、所述第二子系统处于电动状态的并联驱动模式；
[0035]若所述第一子系统的功率流向所述直流变换器，但没有流向所述第二子系统，则所述当前工作模式为驻车发电模式或者第三并联驱动模式；所述第三并联驱动模式为所述
第一子系统处于发电状态、所述第二子系统处于待机状态的并联驱动模式；
[0036]若存在功率由所述第二子系统流向所述直流变换器，则所述当前工作模式为再生制动模式。
[0037]可选的，确定所述最优取值，包括：
[0038]根据所述预设工作状态，在预先存储的最优取值分布图中查找到所述最优取值。
[0039]可选的，所述预设工作状态，包括：所述电机的预设输出转矩和预设转速。
[0040]可选的，在设定所述直流变换器的输出侧电压之后，还包括：
[0041]判断所述输出侧电压是否大于等于预设上限值；
[0042]若所述输出侧电压大于等于所述预设上限值，则将所述输出侧电压设定为所述预设上限值；
[0043]若所述输出侧电压小于所述预设上限值，则判断所述输出侧电压是否小于等于预设下限值；
[0044]若所述输出侧电压小于等于所述预设下限值，则将所述输出侧电压设定为所述预设下限值；
[0045]若所述输出侧电压大于所述预设下限值，则保持所述输出侧电压。
[0046]本申请第二方面提供一种功率变换器，包括：直流变换器和两个电机控制器；其中：
[0047]所述直流变换器的输入侧与高压电池相连；
[0048]每个所述电机控制器的交流侧与所述动力系统中一一对应的电机相连；与所述动力系统中的发动机的输出轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率变换器的控制方法，其特征在于，在所述功率变换器中，直流变换器的输出侧分别与两个电机控制器直流侧相连，每个所述电机控制器交流侧与动力系统中一一对应的电机相连；相互连接的所述电机和所述电机控制器作为一个子系统，所述子系统的能量转换效率为子系统效率；所述功率变换器的控制方法，包括：确定所述动力系统的当前工作模式；根据所述当前工作模式，确定所述系统效率与第一子系统效率、第二子系统效率之间的关系；分别确定所述直流变换器的输出侧电压的两个最优取值；所述最优取值为在所述子系统中的电机达到预设工作状态且所述子系统效率达到最优时，所述输出侧电压的取值；根据所述关系和两个所述最优取值，设定所述直流变换器的输出侧电压。2.根据权利要求1所述的功率变换器的控制方法，其特征在于，第一子系统与动力系统中的发动机机械连接，第二子系统与动力系统所处的车辆中的轮轴机械连接；根据所述当前工作模式，确定所述系统效率与第一子系统效率、第二子系统效率之间的关系，包括：若所述当前工作模式为纯电驱动模式或者第一并联驱动模式，则此时所述动力系统运行于第一状态，所述系统效率仅与所述第二子系统效率相关；若所述当前工作模式为串联驱动模式、第二并联驱动模式或者再生制动模式，则此时所述动力系统运行于第二状态，所述系统效率与所述第一子系统效率、所述第二子系统效率均相关；若所述当前工作模式为驻车发电模式或者第三并联驱动模式，则此时所述动力系统运行于第三状态，所述系统效率仅与所述第一子系统效率相关。3.根据权利要求2所述的功率变换器的控制方法，其特征在于，所述第一并联驱动模式为所述第一子系统处于待机状态、所述第二子系统处于电动状态的并联驱动模式；所述第二并联驱动模式为所述第一子系统处于发电状态、所述第二子系统处于电动状态的并联驱动模式；所述第三并联驱动模式为所述第一子系统处于发电状态、所述第二子系统处于待机状态的并联驱动模式。4.根据权利要求2所述的功率变换器的控制方法，其特征在于，根据所述关系和两个所述最优取值，设定所述直流变换器的输出侧电压，包括：若所述动力系统运行于所述第一状态，则将所述输出侧电压设定为：与所述第二子系统对应的所述最优取值；若所述动力系统运行于所述第三状态，则将所述输出侧电压设定为：与所述第一子系统对应的所述最优取值；若所述动力系统运行于所述第二状态，则通过利用所述关系，在两个所述最优取值之间进行所述系统效率的寻优，来设定所述输出侧电压。5.根据权利要求4所述的功率变换器的控制方法，其特征在于，通过利用所述关系，在两个所述最优取值之间进行所述系统效率的寻优，来设定所述输出侧电压，包括：判断两个所述最优取值是否相等；若两个所述最优取值相等，则将所述输出侧电压设定为所述最优取值；若两个所述最优取值不相等，则依次执行以下步骤：
在两个所述最优取值之间选取中间电压值；根据所述关系，在两个所述最优取值以及每一个所述中间电压值下，确定出在两个所述子系统达到各自所述预设工作状态时的所述系统效率，并将所述直流变换器的输出侧电压设定为最大的所述系统效率所对应的电压值。6.根据权利要求1至5任一项所述的功率变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文杰，杜恩利，王辉，
申请(专利权)人：合肥阳光电动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：