本发明专利技术涉及一种混合动力系统发电机励磁控制系统及其方法。本发明专利技术采用了功率电压双闭环方式的控制方式；通过调节发电机电流，使发电机工作在恒功率限压模式下，实现串联直耦式油电混合动力系统中内燃发电机组与动力蓄电池组之间的功率分配控制，并对动力蓄电池组浮充电压、最大充电电流进行了限制，保证了动力蓄电池的安全性和循环寿命。因此，本发明专利技术具有如下优点：1.根据被控系统的稳态和动态响应情况，检测误差的绝对值和变化率；2.根据整车控制器的给定控制发电机的励磁电流，从而实现前功率链的最优功率分配，配置最小功率的内燃发电机组和动力蓄电池组，大大降低了设备的造价和体积重量，提高了内燃机的平均效率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。本专利技术采用了功率电压双闭环方式的控制方式；通过调节发电机电流，使发电机工作在恒功率限压模式下，实现串联直耦式油电混合动力系统中内燃发电机组与动力蓄电池组之间的功率分配控制，并对动力蓄电池组浮充电压、最大充电电流进行了限制，保证了动力蓄电池的安全性和循环寿命。因此，本专利技术具有如下优点：1.根据被控系统的稳态和动态响应情况，检测误差的绝对值和变化率；2.根据整车控制器的给定控制发电机的励磁电流，从而实现前功率链的最优功率分配，配置最小功率的内燃发电机组和动力蓄电池组，大大降低了设备的造价和体积重量，提高了内燃机的平均效率。【专利说明】
本专利技术涉及一种发电机励磁控制系统及其方法，尤其是涉及。
技术介绍
近年来，随着能源和环境问题的日益突出，“节能减排”已经成为世界各国不得不选择的发展理念，新能源车辆的研究和产品化方兴未艾，其中混合动力车辆是其中一个重要的分支。由内燃发电机组和动力蓄电池组组成的串联式油电混合动力系统由于系统简单、技术较成熟、适用范围广、发动机工作状态不受车辆行驶工况的影响等显著优点，应用极为广泛。在该类系统中动力蓄电池组与柴油发电机组的电耦合有直接耦合和通过变流器间接耦合两种方式，其中直接耦合方式，结构和控制策略简单、系统造价低，所以在实际系统中更常见一些。对于已知的这种串联直耦式油电混合动力系统，其发电机励磁调节由常用的AVR实现，通过AVR的下垂特性，实现车辆大功率牵引时，动力蓄电池组的放电。然而，动力蓄电池组的放电能力与端电压是非线性关系，该传统控制方式无法精确控制内燃发电机组和动力蓄电池组二者之间的功率分配。为保证车辆的牵引功率，往往采取同时放大内燃机组功率和动力蓄电池组容量的方式，导致了设备成本、体积重量的增加和内燃机总体运行效率的降低。
技术实现思路
本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的: 一种混合动力系统发电机励磁控制系统，其特征在于:控制结构为功率、电压双闭环控制，其中功率环为外环，电压环为内环，包括功率调节器，电压调节器，发电机参数采集模块，PWM脉冲发生器，电压限幅模块；所述的功率调节器的输出作为电压调节器的给定，电压调节器的输出作为PWM脉冲发生器的给定，PWM脉冲发生器实现软硬件的接口，发电机参数采集模块是功率环和电压环的反馈环节，电压限幅模块输出作用于功率调节器的输出。本专利技术创造性的采用了功率电压双闭环方式的控制方式；通过调节发电机电流，使发电机工作在恒功率限压模式下，实现串联直耦式油电混合动力系统中内燃发电机组与动力蓄电池组之间的功率分配控制，并对动力蓄电池组浮充电压、最大充电电流进行了限制，保证了动力蓄电池的安全性和循环寿命。本专利技术针对用于发电机整流带蓄电池+逆变器这种时变、非线性具有较大摄动负载的控制系统，为解决传统PID调节器无法兼顾系统超调，积分饱和与静差之间的矛盾，为提高系统稳定裕量、抑制干扰能力和较快的响应，采用一种基于变速积分的改进型数字PID调节器，根据被控系统的稳态和动态响应情况，检测误差的绝对值和变化率，利用经验的控制规律，以智能的方式实时调整控制参数，提高系统品质。其基本思想及其具体软件实施方法是:改变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应，偏差越大，积分越慢，反之越快。—种混合动力系统发电机励磁控制方法，其特征在于:通过调节发电机电流，使发电机工作在恒功率限压模式下，发电机的励磁控制结构包括两个控制环，外环是功率控制环，内环是电压控制环；功率控制环的给定来自于整车控制器，功率控制环的输出为电压控制环的给定，其中功率调节器的输出上限幅由动力蓄电池组浮充电压、发电机组最大功率和动力蓄电池组的浮充功率限幅三者的最小值决定，功率调节器的输出下限幅对应动力蓄电池组的最低放电电压；电压调节器的给定来自于功率控制环的输出，电压调节器的输出限幅值取决于同步发电机的额定励磁电流和额定励磁电压，实现串联直耦式油电混合动力系统中内燃发电机组与动力蓄电池组之间的功率控制。在上述的一种混合动力系统发电机励磁控制方法，其特征在于，基于公式:【权利要求】1.一种混合动力系统发电机励磁控制系统，其特征在于:控制结构为功率、电压双闭环控制，其中功率环为外环，电压环为内环，包括功率调节器，电压调节器，发电机参数采集模块，PWM脉冲发生器，电压限幅模块；所述的功率调节器的输出作为电压调节器的给定，电压调节器的输出作为PWM脉冲发生器的给定，PWM脉冲发生器实现软硬件的接口，发电机参数采集模块是功率环和电压环的反馈环节，电压限幅模块输出作用于功率调节器的输出。2.一种混合动力系统发电机励磁控制方法，其特征在于:通过调节发电机电流，使发电机工作在恒功率限压模式下，发电机的励磁控制结构包括两个控制环，外环是功率控制环，内环是电压控制环；功率控制环的给定来自于整车控制器，功率控制环的输出为电压控制环的给定，其中功率调节器的输出上限幅由动力蓄电池组浮充电压、发电机组最大功率和动力蓄电池组的浮充功率限幅三者的最小值决定，功率调节器的输出下限幅对应动力蓄电池组的最低放电电压；电压调节器的给定来自于功率控制环的输出，电压调节器的输出限幅值取决于同步发电机的额定励磁电流和额定励磁电压，实现串联直耦式油电混合动力系统中内燃发电机组与动力蓄电池组之间的功率控制。3.根据权利要求2所述一种混合动力系统发电机励磁控制方法，其特征在于:具体实现方法是:改变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应，偏差越大，积分越慢，反之越快； 即:定义设置系数 【文档编号】H02P9/14GK103532455SQ201310493245【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日 【专利技术者】槐博超, 姬凯, 徐 明, 李帆, 许晓晖 申请人:中国船舶重工集团公司第七一二研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种混合动力系统发电机励磁控制系统，其特征在于：控制结构为功率、电压双闭环控制，其中功率环为外环，电压环为内环，包括功率调节器，电压调节器，发电机参数采集模块，PWM脉冲发生器，电压限幅模块；所述的功率调节器的输出作为电压调节器的给定，电压调节器的输出作为PWM脉冲发生器的给定，PWM脉冲发生器实现软硬件的接口，发电机参数采集模块是功率环和电压环的反馈环节，电压限幅模块输出作用于功率调节器的输出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：槐博超，姬凯，徐明，李帆，许晓晖，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。