一种增程式电动汽车发电控制方法技术

本发明专利技术公开了一种增程式电动汽车发电控制方法,其特征在于：当发动机运行至目标工作转速点并且稳定后，由整车控制单元提供当前发电功率请求，发电机控制单元接收到发电功率请求后，根据当前转速计算得出所需的发电扭矩，以发电扭矩为控制目标，采用矢量控制的方法，对电流进行PID闭环调节，获得目标功率。本发明专利技术的控制方法控制准确、快速，效率高，可为整车保证里程增加部分的动力性和经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车领域，涉及汽车动カ系统，尤其是涉及ー种增程式电动汽车发电控制方法。
技术介绍
目前，环境和能源成为人们日益关注的问题。在汽车领域，高效、节能、环保的纯电动汽车，已经随之成为汽车行业发展趋势之一。然而，纯电动汽车由于电池能量密度小，成本高等原因导致车辆的续驶里程短，这已成为纯电动汽车发展的重要短板。因此，含有里程増加器的增程式电动汽车的发展越来越受到业界的关注。增程式电动汽车依靠里程増加器给动カ电池充电，増加电动汽车的续驶里程。里程増加器包括发动机和发电机以及各自的控制单元，发动机将机械能传递给发电机，由发电机输出电能。发动机的控制主要是调速至发动机的目标工作转速点，发电机的控制主要是将发电机输出的三相电能按照整车要求功率转换为可为动カ电池充电的直流电能。因此，发电机的发电控制成为里程増加器的核心之一，其控制方法将直接影响整车的动力、经济性。
技术实现思路
本专利技术提供了，其特征在于当发动机运行至目标工作转速点并且稳定后，由整车控制単元提供当前发电功率请求，发电机控制单元接收到发电功率请求后，根据当前转速计算得出所需的发电扭矩，以发电扭矩为控制目标，采用矢量控制的方法，对电流进行PID闭环调节，获得目标功率。其中，发电机控制单元根据当前转速，根据公式(I)计算出所需要的发电扭矩， ^ P*9550,、 = - F( ) 上述公式(I)中 T0 -发电扭矩； P -发电机机械功率； V-发电机转速。进一歩，对扭矩进行斜率处理，得到当前的目标扭矩值，其中斜率通过发动机的负载响应能力进行标定。进ー步，所述获得目标功率的具体处理步骤为 采用矢量控制的方法，根据发电扭矩将所需的发电机定子电流解耦成具体的直轴分量參考目标量idref和交轴分量參考目标量iqref ； 定子上的三相电流ia、ib和ic经过坐标变换后，转化为直流分量id和交流分量iq，与直流分量參考目标量idref和交流分量參考目标值iqref相比较,采用PID算法进行电流闭环调节，获得目标电流分量，即获得目标发电扭矩和发电请求功率。进ー步，当整车控制単元更新发电功率请求，或者发动机转速发生变化时，则发电机控制单元实时更新发电扭矩，达到发电功率请求。本专利技术的控制方法控制准确、快速，效率高，可为整车保证里程増加部分的动カ性和经济性。附图说明图I当前发电扭矩与时间的关系图；采用矢量控制的方法，根据发电扭矩将所需的发电机定子电流解耦成具体的直轴分量參考目标量idref和交轴分量參考目标量iqref ； 定子上的三相电流ia、ib和ic经过坐标变换后，转化为直流分量id和交流分量iq，与直流分量參考目标量idref和交流分量參考目标值iqref相比较,采用PID算法进行电流闭环调节，获得目标电流分量，即获得目标发电扭矩和发电请求功率。进ー步，当整车控制単元更新发电功率请求，或者发动机转速发生变化时，则发电机控制单元实时更新发电扭矩，达到发电功率请求。本专利技术的控制方法控制准确、快速，效率高，可为整车保证里程増加部分的动カ性和经济性。附图说明图I :当前发电扭矩与时间的关系 图2 :电功率的响应方法； V-发电机转速。根据图I中的发电扭矩和时间的关系，对扭矩进行一定的斜率处理，得到当前的目标扭矩值。其中，斜率可以标定，主要取决于发动机的负载响应能力； 采用矢量控制的方法，根据发电扭矩将所需的发电机定子电流解耦成具体的直轴分量參考目标量idref和交轴分量參考目标量iqref两个參考目标量； 定子上的三相电流ia、ib和ic经过坐标变换后，转化为直流分量id和交流分量iq，与直流分量參考目标量idref和交流分量參考目标值iqref相比较,采用PID算法进行电流闭环调节，获得目标电流分量，即获得目标发电扭矩和发电请求功率。若此时，整车控制単元更新发电功率请求，或者发动机转速发生变化，则发电机控制单元也会实时更新发电扭矩,达到发电功率请求。在本专利技术中，所用发电机为效率较高的永磁同步发电机，发动机和发电机的联接采用同轴的方式。控制中采用高速dsp芯片进行相关数据处理，保证了速度处理的及时性，使得控制快速。从能量转换的角度来看，发动机将燃料的热能转换为机械能后，传递给发电机，发电机将获得的机械能转换为三相电能后，又经发电机控制单元转换为直流电能。从能量流动方向看，发动机是动カ源，能量从发动机传递至发电机再至动カ电池。权利要求1.，其特征在干当发动机运行至目标工作转速点并且稳定后，由整车控制単元提供当前发电功率请求，发电机控制单元接收到发电功率请求后，根据当前转速计算得出所需的发电扭矩，以发电扭矩为控制目标，采用矢量控制的方法，对电流进行PID闭环调节，获得目标功率。2.根据权利要求I所述的发电控制方法，其特征在于:发电机控制单元根据当前转速，根据公式(I)计算出所需要的发电扭矩3.根据权利要求2所述的发电控制方法，其特征在于对扭矩进行斜率处理，得到当前的目标扭矩值，其中斜率通过发动机的负载响应能力进行标定。4.根据权利要求1-3任一项所述的发电控制方法，其特征在于所述获得目标功率的具体处理步骤为 采用矢量控制的方法，根据发电扭矩将所需的发电机定子电流解耦成具体的直轴分量參考目标量idref和交轴分量參考目标量iqref ； 定子上的三相电流ia、ib和ic经过坐标变换后，转化为直流分量id和交流分量iq，与直流分量參考目标量idref和交流分量參考目标值iqref相比较,采用PID算法进行电流闭环调节，获得目标电流分量，即获得目标发电扭矩和发电请求功率。5.根据权利要求1-4任一项所述的发电控制方法，其特征在于当整车控制単元更新发电功率请求，或者发动机转速发生变化时，则发电机控制単元实时更新发电扭矩，达到发电功率请求。全文摘要本专利技术公开了,其特征在于当发动机运行至目标工作转速点并且稳定后，由整车控制单元提供当前发电功率请求，发电机控制单元接收到发电功率请求后，根据当前转速计算得出所需的发电扭矩，以发电扭矩为控制目标，采用矢量控制的方法，对电流进行PID闭环调节，获得目标功率。本专利技术的控制方法控制准确、快速，效率高，可为整车保证里程增加部分的动力性和经济性。文档编号H02P21/12GK102664582SQ201110363270公开日2012年9月12日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日专利技术者王瑛, 王金磊, 罗晓, 蔡交明, 陈立冲, 黄彬 申请人:奇瑞汽车股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王金磊，罗晓，王瑛，陈立冲，黄彬，蔡交明，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：