一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法，包括：通过设置太阳能汽车基准电压Vref与采样检测输出电压Vout的误差信号Verr作为第一PI控制器的第一输入信号，输出获取电压外环的第一输出信号Pref；将第一输出信号Pref作为电压内环的给定信号，采样检测三路独立模块的三路输入电压，获取三路逻辑比较值；将三路逻辑比较值分别作为三路内环电流给定信号并分别与三路输入电流检测信号的三组给定检测误差作为三路内环PI控制组的输入信号，获取三路内环PI输出信号；将三路内环PI输出信号分别作为三路独立模块的占空比微分控制信号，实现MPPT功率分配均分控制。实现MPPT功率分配均分控制。实现MPPT功率分配均分控制。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法


[0001]本专利技术涉及太阳能汽车精密控制
，更具体地说，本专利技术涉及一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法。

技术介绍

[0002]随着能源的消耗，燃料的价格不断上涨，环境污染日益严重，太阳能汽车已经成为新一代汽车的发展方向；太阳能汽车使用太阳能作为能源，具有绿色环保，无污染，无燃料消耗等优点，可以有效减少汽车对环境的污染，改善空气质量，促进城市可持续发展；随着太阳能技术的不断发展，太阳能无疑将成为许多传统不可再生能源的替代品，为发展提供足够的能源，并有效的降低全球环境污染，创造一个洁净的生活环境；随着电气交通化的进一步推广，将太阳能应用于民用汽车领域具有极大的市场前景；目前市场上的最大功率点跟踪MPPT控制器主要采用的传统硅器件，然而随着硅器件技术发展的成熟，其性能已接近理论极限，对于采用新型半导体器件的MPPT控制器鲜有研究；目前市场上汽车太阳能MPPT控制器转化效率尚待提高，针对MPPT控制器高效率的应用需求，如何进一步实现太阳能汽车装备的轻量小型化、从实际应用场景开发GaN器件的高频高效高功率密度MPPT控制器、如何通过更精确的算法、如何开发具有高频高效高功率密度的MPPT控制器等问题尚待解决；因此，有必要提出一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0003]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实时方式部分中进一步详细说明；本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0004]为至少部分地解决上述问题，本专利技术提供了一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法，包括：
[0005]S100：通过设置太阳能汽车基准电压Vref与采样检测输出电压Vout的误差信号Verr作为第一PI控制器的第一输入信号，输出获取电压外环的第一输出信号Pref；
[0006]S200：将第一输出信号Pref作为电压内环的给定信号，采样检测三路独立模块的三路输入电压，获取三路逻辑比较值；
[0007]S300：将三路逻辑比较值分别作为三路内环电流给定信号并分别与三路输入电流检测信号的三组给定检测误差作为三路内环PI控制组的输入信号，获取三路内环PI输出信号；
[0008]S400：将三路内环PI输出信号分别作为三路独立模块的占空比微分控制信号，实现MPPT功率分配均分控制。
[0009]优选的，S100包括：
[0010]S101：通过功率分配控制子程序，判断母线电压是否稳定；
[0011]S102：在外部电压环设定参考电压基准Vref，通过采样检测输出电压Vout；将基准电压Vref与采样检测输出电压Vout的误差信号Verr作为第一PI控制的第一输入信号；
[0012]S103：根据第一输入信号，通过第一PI控制器输出获取电压外环的第一输出信号Pref。
[0013]优选的，S200包括：
[0014]S201：设置多路并行电压内环；将第一输出信号Pref并行分为多路并行输出信号Pref；多路并行输出信号Pref包括：第一并行信号Pref1、第二并行信号Pref2及第三并行信号Pref3；第一并行信号Pref1、第二并行信号Pref2及第三并行信号Pref3并联传输；
[0015]S202：采样检测三路独立模块的三路输入电压；三路输入电压包括：第一输入电压Vin1、第二输入电压Vin2及第三输入电压Vin3；
[0016]S203：通过三路独立模块获取三路逻辑比值；三路逻辑比值包括：Pref1/Vin1、Pref2/Vin2及Pref3/Vin3。
[0017]优选的，S300包括：
[0018]S301：将三路逻辑比较值分别作为三路内环电流给定信号；
[0019]S302：分别检测三路内环电流给定信号，获取三路输入电流检测信号；三路输入电流检测信号包括：第一输入电流检测信号Iin1、第二输入电流检测信号Iin2及第三输入电流检测信号Iin3；
[0020]S303：将三路内环电流给定信号与三路输入电流检测信号的三组给定检测误差，分别作为三路内环PI控制组的输入信号，获取三路内环PI输出信号。
[0021]优选的，S400包括：
[0022]S401：设置占空比微分控制器组；占空比微分控制器组包括：第一微分控制器、第二微分控制器及第三微分控制器；
[0023]S402：将三路内环PI输出信号分别作为三路独立模块的占空比微分控制信号；根据占空比微分控制信号，获取三路双控MPPT功率分配值；
[0024]S403：根据占空比微分控制信号，获取三路双控MPPT功率分配值；第一微分控制器输出获取第一双控MPPT功率分配值、第二微分控制器输出获取第二双控MPPT功率分配值及第三微分控制器输出获取第三双控MPPT功率分配值；实现MPPT功率分配均分控制。
[0025]优选的，S101包括：
[0026]S1011：读取电压实时数据、电流实时数据及温度实时数据；分析判定电压实时数据、电流实时数据及温度实时数据是否存在数据异常；
[0027]S1012：如果数据异常判定结果为是，存在数据异常，则启动TZ锁存功能模块，将异常数据传输到PWM模块寄存器，返回进行处理；如果数据异常判定结果为否，不存在数据异常，则继续判定母线电压是否处于设定稳压范围内；设定稳压范围包括：大于133V且小于137V；如果母线电压处于设定稳压范围内，则检测太阳能汽车储能蓄电池组SOC荷电状态；
[0028]S1013：计算功率分配系数；功率分配系数包括：第一功率分配系数η1、第二功率分配系数η2及第三功率分配系数η3，并根据太阳能汽车储能蓄电池组SOC荷电状态更新功率分配系数，获取更新后功率分配系数；更新后功率分配系数包括：第一更新功率分配系数η1c、第二更新功率分配系数η2c及第三更新功率分配系数η3c；通过LADRC电压外环、PI功率分配内环及PWM模块寄存器，返回功率分配控制主程序；如果母线电压不处于设定稳压范围
内，则将母线电压直接通过LADRC电压外环、PI功率分配内环及PWM模块寄存器，返回功率分配控制主程序进行处理。
[0029]优选的，S202包括：
[0030]S2021：通过电压采样检测三路独立模块的三路输入电压；三路输入电压包括：第一输入电压Vin1、第二输入电压Vin2及第三输入电压Vin3；三路独立模块包括：第一独立模块、第二独立模块及第三独立模块；
[0031]S2022：设置第一独立模块、第二独立模块及第三独立模块的内部逻辑器件结构两两相同；第一独立模块包括：第一逻辑比值运放组、第一逻辑比较运放组及第一内环PID控制组；第二独立模块包括：第二逻辑比值运放组、第二逻辑比较运放组及第二内环PID控制组；第三独立模块包括：第三逻辑比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法，其特征在于，包括：S100：通过设置太阳能汽车基准电压Vref与采样检测输出电压Vout的误差信号Verr作为第一PI控制器的第一输入信号，输出获取电压外环的第一输出信号Pref；S200：将第一输出信号Pref作为电压内环的给定信号，采样检测三路独立模块的三路输入电压，获取三路逻辑比较值；S300：将三路逻辑比较值分别作为三路内环电流给定信号并分别与三路输入电流检测信号的三组给定检测误差作为三路内环PI控制组的输入信号，获取三路内环PI输出信号；S400：将三路内环PI输出信号分别作为三路独立模块的占空比微分控制信号，实现MPPT功率分配均分控制。2.如权利要求1所述的一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法，其特征在于，S100包括：S101：通过功率分配控制子程序，判断母线电压是否稳定；S102：在外部电压环设定参考电压基准Vref，通过采样检测输出电压Vout；将基准电压Vref与采样检测输出电压Vout的误差信号Verr作为第一PI控制的第一输入信号；S103：根据第一输入信号，通过第一PI控制器输出获取电压外环的第一输出信号Pref。3.如权利要求1所述的一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法，其特征在于，S200包括：S201：设置多路并行电压内环；将第一输出信号Pref并行分为多路并行输出信号Pref；多路并行输出信号Pref包括：第一并行信号Pref1、第二并行信号Pref2及第三并行信号Pref3；第一并行信号Pref1、第二并行信号Pref2及第三并行信号Pref3并联传输；S202：采样检测三路独立模块的三路输入电压；三路输入电压包括：第一输入电压Vin1、第二输入电压Vin2及第三输入电压Vin3；S203：通过三路独立模块获取三路逻辑比值；三路逻辑比值包括：Pref1/Vin1、Pref2/Vin2及Pref3/Vin3。4.如权利要求1所述的一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法，其特征在于，S300包括：S301：将三路逻辑比较值分别作为三路内环电流给定信号；S302：分别检测三路内环电流给定信号，获取三路输入电流检测信号；三路输入电流检测信号包括：第一输入电流检测信号Iin1、第二输入电流检测信号Iin2及第三输入电流检测信号Iin3；S303：将三路内环电流给定信号与三路输入电流检测信号的三组给定检测误差，分别作为三路内环PI控制组的输入信号，获取三路内环PI输出信号。5.如权利要求1所述的一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法，其特征在于，S400包括：S401：设置占空比微分控制器组；占空比微分控制器组包括：第一微分控制器、第二微分控制器及第三微分控制器；S402：将三路内环PI输出信号分别作为三路独立模块的占空比微分控制信号；根据占空比微分控制信号，获取三路双控MPPT功率分配值；S403：根据占空比微分控制信号，获取三路双控MPPT功率分配值；第一微分控制器输出
获取第一双控MPPT功率分配值、第二微分控制器输出获取第二双控MPPT功率分配值及第三微分控制器输出获取第三双控MPPT功率分配值；实现MPPT功率分配均分控制。6.如权利要求2所述的一种太阳能汽车MPPT功率分配控制方法，其特征在于，S101包括：S1011：读取电压实时数据、电流实时数据及温度实时数据；分析判定电压实时数据、电流实时数据及温度实时数据是否存在数据异常；S1012：如果数据异常判定结果为是，存在数据异常，则启动TZ锁存功能模块，将异常数据传输到PWM模块寄存器，返回进行处理；如果数据异常判定结果为否，不存在数据异常，则继续判定母线电压是否处于设定稳压范围内；设定稳压范围包括：大于133V且小于137V；如果母线电压处于设定稳压范围内，则检测太阳能汽车储能蓄电池组SOC荷电状态；S1013：计算功率分配系数；功率分配系数包括：第一功率分配系数η1、第二功率分配系数η2及第三功率分配系数η3，并根据太阳能汽车储能蓄电池组SOC...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜星宇，马甜甜，徐秋华，
申请(专利权)人：团车互联网信息服务北京有限公司，
类型：发明
国别省市：