【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电源管理领域，具体涉及一种基于瞬态能量吸收的电源控制方法。
技术介绍
1、某项目研制过程中，由于有高速电机控制精度的要求，所以需要为其提供稳定的工作电压，并且需要快速启动和快速制动需求，需要通过双向电源控制器为电机提供峰值功率和吸收电机制动能量回馈到车辆驱动电网，保证电网稳定，减少蓄能设备，降低系统重量和结构，实现能源回收使用。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种基于瞬态能量吸收的电源控制方法，以解决车辆需要快速启动和快速制动时，双向电源控制系统的驱动电网侧电压不稳定、及负载侧制动回馈能量消耗浪费的问题。
3、(二)技术方案
4、为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于瞬态能量吸收的电源控制方法，该方法应用于双向电源控制系统中，双向电源控制系统包括：发电机、动力电池、双向电源系统和电机负载；双向电源系统为双向dc-dc变换器，双向电源系统的b端连接动力电池的一端，动力电池的另一端通过直流母线连接发电机，双向电源系统的a端连接电机负载；发电机、动力电池所构成的网络为驱动电网，双向电源系统、电机负载构成稳态270伏电网；其中，正向模式方向为b至a；反向模式方向为a至b。
5、进一步地，当双向电源系统工作于正向模式时，动力电池放电，电能流向电机负载。
6、进一步地，当双向电源系统工作于反向模式时，电机负载将能量回馈至该双向电源系统，实现整车节能并提高续航里程。
7、进一步地，双向dc-dc变换器采用buck-boost拓扑结构。
8、进一步地，双向dc-dc变换器的结构为：bat_350v连接开关管q4的负极和电容c5的一端；开关管q4的正极连接续流管q1的负极和电感l22的一端，电感l22的另一端连接开关管q11的负极和整流管q13的正极，bus_270v连接整流管q13的负极和电容c12的一端；电容c5的另一端、续流管q1的正极、开关管q11的正极、电容c12的另一端接地；bat_350v为动力电池侧，bus_270v为电机负载侧。
9、进一步地，正向工作模式为动力电池侧向电机负载侧输送能量；即电池放电模式，正向模式时，q4、q1、l22组成buck降压型功率变换，其中q4为开关管，q1为续流管；q11、q13、l22组成boost升压型功率变换，其中q11为开关管，q13为整流管。
10、进一步地，通过buck-boost功率变换，实现动力电池侧输入220-400v电压全电压范围内，电机负载侧均能恒定270v为负载供电。
11、进一步地，反向工作模式为电机负载侧向动力电池侧输送能量，即电池充电模式；反向模式时，q11、q13、l22组成buck降压型功率变换，其中q13为开关管，q11为续流管；q4、q1、l22组成boost升压型功率变换，其中q1为开关管，q4为整流管。
12、进一步地，通过反向buck-boost功率变换，实现任务电机负载侧反灌的能量，传递给电池侧电池充电。
13、进一步地，正向切反向的切换条件为：当电机负载侧存在反灌能量时，电机负载侧因反灌能量电压会上升，当电压上升达到设定的阀值时，控制转换成反向模式；反向回切正向的切换条件为：反向工作模式时，持续回收电机负载侧反灌能量，电机负载侧能量持续下降，则电机负载侧电压下降，当电压下降到设定的阀值时，控制回归正向工作状态。
14、(三)有益效果
15、本专利技术提出一种基于瞬态能量吸收的电源控制方法，本专利技术通过在控制单元软件对电压采集判断实现快速输入输出方向的切换，并依据制动回馈的能量大小和动力电池soc状态实现快速电能回收充电。
16、1、通过判断输入输出端口电压对电源控制器输入输出切换进行逻辑，并实现电源控制器输入输出快速切换能力。
17、2、通过计算电机制动能量以及动力电池soc和电池温度电池电压进行回馈能量的功率和电网瞬间吸收最大能量进行计算，实现电网快速回馈。
18、3、电源控制器具有过流保护及恢复能力。
19、基于本方法的开发设计的双向电力变换装置经过了项目台架性能试验，能够满足电机控制的精度要求和整车能量回馈并给动力电池充电的要求，目前正在随车进行验证。
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1.一种基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，该方法应用于双向电源控制系统中，双向电源控制系统包括：发电机、动力电池、双向电源系统和电机负载；双向电源系统为双向DC-DC变换器，双向电源系统的B端连接动力电池的一端，动力电池的另一端通过直流母线连接发电机，双向电源系统的A端连接电机负载；发电机、动力电池所构成的网络为驱动电网，双向电源系统、电机负载构成稳态270伏电网；其中，正向模式方向为B至A；反向模式方向为A至B。
2.如权利要求1所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，当双向电源系统工作于正向模式时，动力电池放电，电能流向电机负载。
3.如权利要求1所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，当双向电源系统工作于反向模式时，电机负载将能量回馈至该双向电源系统，实现整车节能并提高续航里程。
4.如权利要求1-3任一项所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，双向DC-DC变换器采用BUCK-BOOST拓扑结构。
5.如权利要求4所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，双向DC-DC变换器的
6.如权利要求5所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，正向工作模式为动力电池侧向电机负载侧输送能量；即电池放电模式，正向模式时，Q4、Q1、L22组成BUCK降压型功率变换，其中Q4为开关管，Q1为续流管；Q11、Q13、L22组成BOOST升压型功率变换，其中Q11为开关管，Q13为整流管。
7.如权利要求6所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，通过BUCK-BOOST功率变换，实现动力电池侧输入220-400V电压全电压范围内，电机负载侧均能恒定270V为负载供电。
8.如权利要求5所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，反向工作模式为电机负载侧向动力电池侧输送能量，即电池充电模式；反向模式时，Q11、Q13、L22组成BUCK降压型功率变换，其中Q13为开关管，Q11为续流管；Q4、Q1、L22组成BOOST升压型功率变换，其中Q1为开关管，Q4为整流管。
9.如权利要求8所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，通过反向BUCK-BOOST功率变换，实现任务电机负载侧反灌的能量，传递给电池侧电池充电。
10.如权利要求5所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，正向切反向的切换条件为：当电机负载侧存在反灌能量时，电机负载侧因反灌能量电压会上升，当电压上升达到设定的阀值时，控制转换成反向模式；反向回切正向的切换条件为：反向工作模式时，持续回收电机负载侧反灌能量，电机负载侧能量持续下降，则电机负载侧电压下降，当电压下降到设定的阀值时，控制回归正向工作状态。
...【技术特征摘要】
1.一种基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，该方法应用于双向电源控制系统中，双向电源控制系统包括：发电机、动力电池、双向电源系统和电机负载；双向电源系统为双向dc-dc变换器，双向电源系统的b端连接动力电池的一端，动力电池的另一端通过直流母线连接发电机，双向电源系统的a端连接电机负载；发电机、动力电池所构成的网络为驱动电网，双向电源系统、电机负载构成稳态270伏电网；其中，正向模式方向为b至a；反向模式方向为a至b。
2.如权利要求1所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，当双向电源系统工作于正向模式时，动力电池放电，电能流向电机负载。
3.如权利要求1所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，当双向电源系统工作于反向模式时，电机负载将能量回馈至该双向电源系统，实现整车节能并提高续航里程。
4.如权利要求1-3任一项所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，双向dc-dc变换器采用buck-boost拓扑结构。
5.如权利要求4所述的基于瞬态能量吸收的电源控制方法，其特征在于，双向dc-dc变换器的结构为：bat_350v连接开关管q4的负极和电容c5的一端；开关管q4的正极连接续流管q1的负极和电感l22的一端，电感l22的另一端连接开关管q11的负极和整流管q13的正极，bus_270v连接整流管q13的负极和电容c12的一端；电容c5的另一端、续流管q1的正极、开关管q11的正极、电容c12的另一端接地；bat_350v为动力电池侧，bus_270v为电机负载侧。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：匡凯，李晓多，张芊昊，姚乐乐，何欣航，蒋鸣飞，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：
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