本发明专利技术公开了一种永磁同步发电机系统功率跟随系统及其控制方法，涉及发电控制技术领域，包括步骤1、分别获取当前动力电池充电电流最大值、负载系统的用电功率，根据当前采样得到的直流侧电压计算出动力电池的放电电流，该放电电流加上当前动力电池充电电流最大值得到实际的充电电流指令；步骤2、采样动力电池实际的充电电流，即负载电流。本发明专利技术提供的功率跟随控制方法能够根据动力电池的温度和荷电状态、负载系统实际用电需求动态调整动力电池的充电功率和充电电流，在保证安全性的前提下提升了动力电池的充电速度，且无需整车控制器的介入，简化了整车控制的复杂性。简化了整车控制的复杂性。简化了整车控制的复杂性。
【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步发电机系统功率跟随系统及其控制方法
[0001]本专利技术涉及发电控制
，特别是涉及一种永磁同步发电机系统功率跟随系统及其控制方法。
技术介绍
[0002]增程式电动汽车是在纯电动汽车的基础上加入增程器而成，以解决现有纯电动汽车续驶里程短的问题。当动力电池荷电状态(SOC)低时，通过增程器给动力电池充电，增程器由发动机、永磁同步发电机以及PWM整流器构成。
[0003]对动力电池充电需要确保充电过程的快速性和安全性，避免充电过程出现电池过热以及过充等现象。
[0004]现有充电控制策略一般采用功率跟随模式，功率跟随模式依据动力电池允许的最大充电电流作为发电功率闭环控制的基准，通过CAN总线获取动力电池的实际充放电电流大小并进行闭环控制，优点是可以根据动力电池的温度动态限制充电电流大小，提高动力电池的使用寿命，缺点是未考虑负载系统用电需求，导致动力电池充电慢，以及充电充不满的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的主要目的是为了提供一种永磁同步发电机系统功率跟随系统及其控制方法，以克服现有技术在动力电池充电过程中未考虑负载系统用电需求，导致动力电池充电慢的问题，进一步的解决现有技术在动力电池充电过程中需要整车控制器的介入，由整车控制器根据动力电池的状态发出发电功率指令，使得整车控制器控制变得复杂的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：
[0007]一种永磁同步发电机系统功率跟随控制方法，包括以下步骤
[0008]步骤1、分别获取当前动力电池充电电流最大值、负载系统的用电功率，根据当前采样得到的直流侧电压计算出动力电池的放电电流，该放电电流加上当前动力电池充电电流最大值得到实际的充电电流指令；
[0009]步骤2、采样动力电池实际的充电电流，即负载电流，计算得到动力电池充电电流指令与该负载电流的差值，该差值经过PI调节器和限幅模块输出发电功率指令；
[0010]步骤3、根据发电功率指令、功率
‑
发动机转速曲线得到发动机的转速指令，通过CAN总线控制发动机的转速；
[0011]根据发电功率指令、功率
‑
电机转矩曲线得到永磁同步发电机的转矩指令，通过电流闭环实现永磁同步发电机的转矩控制；
[0012]步骤3中的电流闭环具体为，
[0013]根据转矩指令以及电机的转矩
‑
电流曲线查表得到永磁同步电机的交、直轴电流指令；
[0014]交、直轴电流指令与对应的反馈值做差，差值经过PI调节器得到交、直轴电压指
令；
[0015]交、直轴电压指令经过空间电压矢量调制模块，得到开关管的控制信号，以实现动力电池充电功率的动态控制。
[0016]优选的，所述步骤1中，通过CAN总线得到动力电池的温度以及荷电状态，然后根据动力电池厂家提供的充放电特性曲线得到当前动力电池充电电流最大值。
[0017]优选的，所述步骤2中，
[0018]若限幅模块的输入小于零，则限幅模块输出为零，即发电功率指令为零；
[0019]若限幅模块的输入大于零且不大于永磁同步发电机的最大发电功率，则限幅模块的输入直接输出，即发电功率指令直接为PI调节器的输出；
[0020]若限幅模块的输入大于零且大于永磁同步发电机的最大发电功率，则限幅模块输出为最大发电功率，即发电功率指令为永磁同步发电机的最大发电功率。
[0021]一种永磁同步发电机系统功率跟随系统，包括有发动机、永磁同步发电机、采集电机转子位置信号的旋转变压器、三相全桥主功率电路、动力电池、负载系统、采集电机三相电枢绕组电流和负载电流的电流传感器和用于根据检测的变量实现对发动机转速以及永磁同步发电机转矩的控制的发电控制单元。
[0022]本专利技术的有益技术效果：
[0023]本专利技术提供的功率跟随控制方法能够根据动力电池的温度和荷电状态、负载系统实际用电需求动态调整动力电池的充电功率和充电电流，在保证安全性的前提下提升了动力电池的充电速度，且无需整车控制器的介入，简化了整车控制的复杂性。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的永磁同步发电机系统框图；
[0025]图2为发电控制单元原理图；
[0026]图3为电流环控制原理图；
[0028]图中标号说明：T1、T2、T3、T4、T5、T6为带有反并联二极管的开关管，C1为直流侧滤波电容，H
a
、H
b
、H
c
、H
L
为霍尔电流传感器；
[0029]i
a
、i
b
、i
c
为三相电枢电流，θ为转子位置角，ω
e
为转子电角速度，U
dcfdb
为测量的直流侧电压；
[0030]Temp为动力电池温度，SOC为动力电池荷电状态，i
cha
为动力电池充电电流最大值，i
L
为负载电流，i
L1
为动力电池放电电流，i
Lcmd
为动力电池充电电流指令，Δi
L
为动力电池充电电流指令和负载电流的差值，
[0031]P
pre
为限幅前的发电功率请求，P
cmd
为实际的发电功率指令，P
max
为永磁同步发电机最大发电功率，EngSpd为发动机转速指令，T
cmd
为永磁同步发电机转矩指令；
[0032]i
qfdb
、i
dfdb
为三相绕组中的交、直轴电流反馈值，i
qref
、i
dref
为交、直轴电流指令值；
[0033]Δi
q
、Δi
d
为交直轴电流指令值和反馈值的差值；U
q
、U
d
分别为交、直轴电压指令值。
具体实施方式
[0034]为使本领域技术人员更加清楚和明确本专利技术的技术方案，下面结合实施例及附图
对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0035]如图1
‑
图3所示，本实施例提供的永磁同步发电机系统功率跟随控制方法，包括以下步骤
[0036]发动机带动永磁同步发电机转动，三相全桥主功率电路将三相交流电转化为直流电能，为动力电池充电；
[0037]通过CAN总线得到动力电池的温度Temp和荷电状态SOC，根据厂家提供的动力电池充放电特性曲线查表得到当前动力电池充电电流最大值i
cha
；
[0038]通过CAN总线得到负载系统的用电功率，根据当前采样的直流侧电压计算得到动力电池的放电电流i
L1
，i
cha
加上i
L1
即为实际的动力电池充电电流指令本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种永磁同步发电机系统功率跟随控制方法，其特征在于：包括以下步骤步骤1、分别获取当前动力电池充电电流最大值、负载系统的用电功率，根据当前采样得到的直流侧电压计算出动力电池的放电电流，该放电电流加上当前动力电池充电电流最大值得到实际的充电电流指令；步骤2、采样动力电池实际的充电电流，即负载电流，计算得到动力电池充电电流指令与该负载电流的差值，该差值经过PI调节器和限幅模块输出发电功率指令；步骤3、根据发电功率指令、功率
‑
发动机转速曲线得到发动机的转速指令，通过CAN总线控制发动机的转速；根据发电功率指令、功率
‑
电机转矩曲线得到永磁同步发电机的转矩指令，通过电流闭环实现永磁同步发电机的转矩控制；步骤3中的电流闭环具体为，根据转矩指令以及电机的转矩
‑
电流曲线查表得到永磁同步电机的交、直轴电流指令；交、直轴电流指令与对应的反馈值做差，差值经过PI调节器得到交、直轴电压指令；交、直轴电压指令经过空间电压矢量调制模块，得到开关管的控制信号，以实现动力电池充电功率的动态控制。2.根据权利要求1所述的永...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄健，王晨，葛愿，王力超，
申请(专利权)人：芜湖池联自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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