CN106575882A - 用于对机动车辆的可逆直流‑直流变换器进行控制的方法和系统 - Google Patents
用于对机动车辆的可逆直流‑直流变换器进行控制的方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106575882A CN106575882A CN201580037613.5A CN201580037613A CN106575882A CN 106575882 A CN106575882 A CN 106575882A CN 201580037613 A CN201580037613 A CN 201580037613A CN 106575882 A CN106575882 A CN 106575882A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- converter
- voltage
- terminal
- set point
- difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 18
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 208000000058 Anaplasia Diseases 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910008416 Li-Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006861 Li—Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P11/00—Arrangements for controlling dynamo-electric converters
- H02P11/04—Arrangements for controlling dynamo-electric converters for controlling dynamo-electric converters having a dc output
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
- B60L2210/12—Buck converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
- B60L2210/14—Boost converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
一种用于对配备有动力系的机动车辆(5)的可逆直流‑直流变换器进行控制的方法,所述动力系包括内燃机(2),所述内燃机机械地连接到由逆变器(4)供电的电机(3),所述逆变器(4)通过所述可逆直流‑直流变换器(5)电连接到至少一个低压电池(7),所述直流‑直流变换器(5)还连接到辅助设备(8)。所述方法包括以下步骤:确定所述直流‑直流变换器(5)的端子处功率的设定点与估计值之差;以及根据所确定的差并且根据公差值确定所述直流‑直流变换器(5)的端子处的电压设定点,从而使得当所述直流‑直流变换器的端子处流动的电流为零时,能够确定所述电压设定点。
Description
技术领域
本发明的技术领域是对包括一个或多个电机的动力传动系的控制,并且更具体地,对这种类动力传动系的直流-直流变换器的控制。
背景技术
汽车制造商不断地追求将允许减少二氧化碳排放的技术方案。
鉴于实际的技术发展,将来将会出现通过动力传动系的电气化将实现二氧化碳排放的减少。
称为SED(小型电动设备(Small Electric Device)的首字母缩写)的低成本一体化系统的使用与这种策略完全一致。图1展示了这种技术,图中示出了参考号为2的内燃机以及电连接到参考号为4的逆变器的电机3。逆变器4一方面接地并且另一方面连接到参考号为5的直流-直流变换器。这种变换器可能能够将48V的电压转换成14V的电压并且反之亦然。直流-直流变换器5同样也接地。与直流-直流变换器5的连接所并联的,逆变器4连接到参考号为6的高压电池。这种高压电池6在电学上等效于双层电容器6a与内部电阻器6b的串行关联。高压电池可以是具有150Wh容量的锂电池。
内部电阻器6b的输出端连接到直流-直流变换器5的输出端,连接到低压电池7的输入端并且连接到参考号为8的辅助设备的输入端,这些设备同样也接地。低压电池7在电学上等效于基于锂钛氧化物的电容器7a与内部电阻器7b的串行关联,所述内部电阻器7b接地。低压电池可以是14V电池。
电机3和逆变器4代替一般安装在机动车辆中的交流发电机。这种耦合至内燃机2的电工系统允许:给车载电器提供14V的电压;所谓的“停止/启动”重新启动被实现(将注意到的是,第一次启动仍然由常规起动器保证);有待通过对电动机与发动机之间的驱动力矩进行重新划分而被优化的电力使用;当驾驶员将其脚从加速踏板拿开并在刹车过程中时有待采集和存储的能力;以及有待实现的更快的加速度。
为了保证对功率的更好利用,常规来说是可逆的并且位于这两个电池6、7与逆变器4之间的直流-直流变换器5用于管理对在一个方向上低压网络的电压VLTO的调节或在另一方向上逆变器端子两端的电压VHV的调节。
一般而言,本发明所描述的控制方法允许对可逆直流-直流变换器5进行电压调节。换言之,直流-直流变换器5的功率仍然被调节。然而,如果期望对低压电池7进行充电,则直流-直流变换器5的输出电压Vlto将通过电压设定点被控制。在另一种情况下,即,如果期望通过高压电池6的放电给电机供电,则直流-直流变换器5的输入电压Vhv将通过电压设定点被控制。
这种调节的主要困难在于以下事实:车辆的功率管理系统(PMS)针对一个方向(电池充电的情况)传输第一参考功率设定点并且针对另一方向(电池放电的情况)传输第二参考功率设定点因此,并且鉴于直流-直流变换器5被调节电压的事实,发送至直流-直流变换器5的电压设定点正是功率(在一种情况下)除以变换器的输出电流或(在另一种情况下)除以变换器的输入电流然而,当变换器的输出电流或变换器的输入电流趋向于零时,出现在控制时必须考虑的奇异性。
从图1中,可以推导出以下方程组:
其中:
μ是直流-直流变换器的效率;
Vlto是低压电池的电压,包括在与之间;
Vdlc是高压电池的电压;
Vhv=Vdlc-Vlto是逆变器端子两端的电压,在与之间变化;
I逆变器是逆变器所传递的电流,被视为外部输入(扰动);
Idlc是流过高压电池的电流;
是直流-直流变换器5的输入电流;
是直流-直流变换器5的输出电流;
Ilto是流过低压电池的电流;
OCVlto是低压电池的开路电压;
OCVdlc是高压电池的开路电压;
Rlto是低压电池的电阻;
Rdlc是高压电池的电阻;并且
Iaux是辅助机构所需的电流,同样被视为外部输入(扰动)。
从现有技术中,已知文件WO 2009/074604,所述文件描述了一种用于利用电流而非电压控制直流-直流变换器的策略。电压受调节的直流-直流变换器与电流受调节的变换器廉价。相反,当直流-直流变换器的电流趋向于零时,电压受调节的直流-直流变换器具有奇异性,由此使得它们难以控制。
需要可以应用于直流-直流变换器的电压控制方法,以便:实现所谓的“停止和启动”启动功能;获得更快的加速度;采集能量;并维持辅助机构的端子两端的电压。
关于这种系统的调节,另一个有待解决的问题是:不管辅助机构Iaux和逆变器I逆变器的电流要求,在电池放电的情况下维持直流-直流变换器5的输出功率以及在电池充电的情况下维持直流-直流变换器5的输入功率,从而当变换器的输入或输出电流趋向零时允许奇异性。
发明内容
本发明的一个主题是一种用于对配备有动力传动系的机动车辆的可逆直流-直流变换器进行控制的方法,所述传动方法包括内燃机,所述内燃机机械地连接到由逆变器供电的电机,所述逆变器通过所述可逆直流-直流变换器电连接到至少一个电池,所述可逆直流-直流变换器还连接到辅助设备。所述至少一个电池例如是由两个串联安置的电池形成的高压(48V)电池,其中一个被用作低压(14V)电池。所述方法包括以下步骤:
确定所述直流-直流变换器的端子两端的功率设定点与功率估计之间的差异,以及
根据所确定的差异并且根据公差值确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点,从而使得当流过所述直流-直流变换器的端子的电流为零时可确定所述电压设定点。这个公差值对应于相对于直流-直流变换器的功率设定点的最大可允许差异。
如果所述功率设定点为正或为零从而使得至少一个电池被充电,则所述直流-直流变换器的端子处的功率可以被估计为所述直流-直流变换器的输出电流与低压电池的端子两端的电压的乘积,并且可以确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压最小值等于所述低压电池的端子两端的最小电压,并且确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值等于所述低压电池的端子两端的最大电压,并且
如果所述功率设定点为负从而使得所述逆变器被供电,则所述直流-直流变换器的端子处的功率被估计为所述直流-直流变换器的输入电流与所述逆变器的端子两端的电压的乘积,并且可以确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压最小值等于所述逆变器的端子两端的最小电压,并且确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值等于所述逆变器的端子两端的最大电压。
可以判定所估计的差异是否大于所述公差值,并且如果情况如此,则可以确定所述直流-直流换流器的端子两端的电压的设定点等于所述直流-直流变换器的端子两端的电压最小值,
并且,如果情况并非如此,则判定所估计的差异是否小于所述公差值的相反数,并且如果情况如此,则可以确定所述直流-直流换流器的端子两端的电压设定点等于所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值,
并且,如果所估计的差异的绝对值小于或等于所述公差值,则可以确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点等于所述直流-直流变换器的端子两端的电压最小值与电压最大值的线性组合,所述值按所估计的差异与所述公差值进行加权,由此所确定的所述电压设定点的值根据所述估计的差异的值相对于所述公差值在所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压最小值与所述电压最大值之间变化。
可以根据所估计的差异并且根据公差值确定第一系数;可以根据所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点并且根据所述直流-直流变换器的端子两端的电压最小值和最大值确定第二系数;可以确定相对于时间对所述第一系数、所述第二系数与所估计的差异的乘积进行积分所产生的校正因数;并且可以对所述校正因数和所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点进行求和。
可以判定所估计的差异的绝对值是否小于或等于所述公差值,并且,如果情况如此,则可以判定所述第一系数是否等于存储器中所存储的参考值,并且如果情况并非如此,则可以确定所述第一系数为零。
可以判定所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点是否大于或等于所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值,并且,如果情况如此,则可以确定所述第二系数是零。如果情况并非如此,则可以判定所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点是否小于或等于所述直流-直流变换器的端子两端的电压最小值,并且,如果所述电压设定点大于所述最小值并小于所述最大值,则可以确定所述第二系数是零,并且如果情况并非如此,则可以确定所述第二系数等于值一。
所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点可以是饱和的,从而使得其包括在所述直流-直流变换器的端子两端的最小值与最大值之间,所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点是在确定所述设定点的步骤中或在校正所述设定点的步骤中生成的。
本发明的另一主题是一种用于对配备有动力传动系的机动车辆的可逆直流-直流变换器进行控制的系统,所述传动方法包括内燃机,所述内燃机机械地连接到由逆变器供电的电机,所述逆变器通过所述可逆直流-直流变换器电连接到至少一个电池,所述直流-直流变换器还连接到辅助设备。所述系统包括:用于确定所述直流-直流变换器的功率设定点的符号的装置;用于根据所述功率设定点的所述符号、根据来自所述直流-直流变换器的电流输出、根据低压电池的电压、根据所述直流-直流变换器的输入电流、并且根据所述逆变器的端子两端的电压估计所述直流-直流变换器的端子处的功率的装置,所述估计装置还能够根据所述功率设定点的所述符号、并且根据所述低压电池的电压最大值和电压最小值以及所述逆变器的端子两端的电压最大值和电压最小值确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值和电压最小值;减法器,所述减法器能够确定所述直流-直流变换器的功率估计与所述直流-直流变换器的功率设定点之间的差异;以及用于以下操作的装置:确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点,接收所述差异的值、公差值和所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值与电压最小值作为输入。
所述系统可以包括:用于根据所述差异并且根据所述公差值确定第一系数的装置,以及用于根据所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点并且根据所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值和电压最小值确定第二系数的装置;乘法器,所述乘法器能够获得所述第一系数与所述第二系数与所述差异的乘积;积分器,所述积分器能够通过相对于时间对由此所获得的乘积进行积分来确定校正因数;以及求和器,所述求和器能够通过对所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点的校正因数进行求和来确定所述直流-直流变换器的端子两端的经校正的电压设定点,所述经校正的设定点然后被作为用于确定所述第二系数的所述装置的输入而录入的设定点所替代。
所述系统还可以包括:饱和装置,所述饱和装置能够将所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点或所述直流-直流变换器两端的经校正的电压设定点限制为包括在所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值与电压最小值之间的值,所述受限的设定点然后被传输至用于控制所述直流-直流变换器的装置。
附图说明
通过阅读以下仅通过非限制性实例给出的并且参照附图作出的说明,本发明的其他目的、特征和优点将变得清楚,在附图中:
-图1展示了通过SED而通电的动力传动系的主要元件;
-图2展示了用于对这种动力传动系的直流-直流变换器进行控制的方法的主要步骤;
-图3展示了用于对这种配备有校正循环的动力传动系的直流-直流变换器进行控制的方法的主要步骤;并且
-图4展示了用于对这种配备有校正循环的动力传动系的直流-直流变换器进行控制的系统的主要部件。
具体实施方式
如在引言中所描述的,当直流-直流变换器5的输入电流或输出电流趋向于零,则创造了在控制所述变换器时必须考虑的奇异性。
所提出的方案由抑制外部输入Iaux和I逆变器并考虑和易倾向于零的鲁棒方案组成。这种方案被整合至图2所展示的控制方法中,所述控制方法包括以下步骤。
在第一步骤10中,验证直流-直流变换器5的功率设定点(由车辆的功率管理系统(PMS)所确定)是正还是负。如果为正或为零,则所述方法继续步骤11。如果为负,则所述方法继续步骤12。
步骤11对应于电池充电的情况。在此步骤中,通过取直流-直流变换器5的输出电流与低电压电池的电压Vlto的乘积来确定在直流-直流变换器5的端子处的功率的估计Pdcdc。还确定了直流-直流变换器5的电压最小值等于低电压电池的电压最小值还确定了直流-直流变换器5的电压最大值等于低电压电池的电压最大值
步骤12对应于电池放电的情况。在此步骤中,通过取直流-直流变换器5的输入电流与逆变器4的端子两端的电压Vhv的乘积来确定在直流-直流变换器5的输入功率的估计Pdcdc。还确定了直流-直流变换器5的电压最小值等于逆变器的端子两端的电压最小值还确定了直流-直流变换器的电压的最大小值等于逆变器的端子两端的电压最大值
在第四步骤13中,确定所述直流-直流变换器的输入功率的估计与所述直流-直流变换器的功率设定点之间的差异σ。
在步骤14中,判定差异σ是否大于公差值ε(这个值越大,控制越顺利)。如果情况如此,则确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点等于所述直流-直流变换器的端子两端的电压最小值如果情况并非如此,则判定所述差异σ是否小于公差值ε的相反数。如果情况如此,则确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点等于所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值如果所述差异σ的值小于或等于公差值ε,则通过应用以下方程确定直流-直流变换器端子两端的电压的设定点
ε是相对于变换器的功率设定点与正传递的测量功率之间的差异的公差值,用瓦特来表达。在本发明的本实施例中,这个公差值约为200瓦特。
在步骤15中,判定所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点是否包括在所述直流-直流变换器的端子两端的电压最小值与电压最大值之间。
如果情况并非如此,则直流-直流变换器的端子两端的电压设定点在限制的电压设定点被生成并应用至直流-直流变换器之前饱和。
而且,可以改善控制的收敛性,从而通过在步骤14中直流-直流变换器的端子两端的电压的设定点的确定与步骤15中的饱和之间增加校正循环来消除静态误差。图3展示了包括这种循环的方法。上文所述的方法所共有的步骤通过相同的参考号引用并且出于说明的简洁不再加以描述。
为了产生校正循环,在所述控制方法中加入了以下步骤。
在步骤16中,判定差异σ的绝对值是否小于或等于公差值ε。如果情况如此,则确定第一系数Ki的值等于根据经验确定的设定点如果情况并非如此,则确定所述系数Ki的值是零。
在步骤17中,判定直流-直流变换器的端子两端的电压设定点是否大于或等于直流-直流变换器的端子两端的电压最大值或者直流-直流变换器的端子两端的电压设定点是否小于或等于直流-直流变换器的端子两端的电压最小值如果情况如此,则确定第二系数G等于0。如果情况并非如此,则第二系数G等于1。
在步骤18中,取系数G与系数Ki与差异σ的乘积。
在步骤19中,通过相对于时间对乘积G·Ki·σ进行积分来确定校正因数δ。
因此,将出现的是,第一系数Ki使得可以判定差异σ是否位于从–ε到+ε的期望的值范围内。如果情况并非如此,则通过消除有待积分的项来中断积分。
同样,第二系数G使得能够检测直流-直流转换器的端子两端的电压设定点的饱和,并且如果情况如此,则通过消除有待积分的项来中断积分。
在步骤20中,将校正因数δ与所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点相加,从而获得所述直流-直流变换器的端子两端的经校正的电压设定点在这种情况下,在饱和步骤15中以及在确定第二系数G的步骤17中,直流-直流变换器的端子两端的经校正的电压设定点替代直流-直流变换器的端子两端的电压设定点
图4展示了用于控制图1中所描述的直流-直流变换器的系统。所述控制系统包括用于确定直流-直流变换器5的功率设定点的符号的装置21,所述装置的输出端连接到用于根据所述功率设定点的符号、根据直流-直流变换器5的输出电流根据低电压电池的电压Vlto、根据直流-直流变换器5的输入电流并且根据逆变器4的端子两端的电压Vhv对直流-直流变换器5的端子两端的功率进行估计的装置22。所述估计装置22还能够根据功率设定点的符号、并且根据低电压电池的电压Vlto的最大值和最小值以及逆变器4的端子两端的电压Vhv的最大值和最小值来确定直流-直流变换器的端子两端的电压最大值和最小值
减法器23确定所述直流-直流变换器5的输入功率估计与所述直流-直流变换器5的功率设定点之间的差异σ。
所述系统包括装置24,所述装置用于确定所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点接收所述差异的值σ、公差值ε和所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值与最小值的作为输入。
直流-直流变换器的端子两端的电压设定点然后被传输至饱和装置25,所述饱和装置将直流-直流变换器的端子两端的电压设定点限制为包括在直流-直流变换器的端子两端的电压最大值与最小值之间的值。然后将所述受限的设定点传输至用于控制直流-直流变换器的装置。
根据另一实施例,上文所描述的控制系统配备有能够改善控制的收敛性地校正循环。
所述控制系统然后包括用于根据所述差异σ并且根据所述公差值ε确定第一系数的装置26,以及用于根据所述直流-直流变换器的端子两端的电压设定点并且根据所述直流-直流变换器的端子两端的电压最大值和电压最小值确定第二系数的装置27。
乘法器28取所述第一系数与所述第二系数与所述差异ε的乘积。
积分器29通过相对于时间对由此所获得的乘积进行积分来确定校正因数δ。
求和器30通过对直流-直流变换器的端子两端的电压设定点的校正因数δ求和来确定所述直流-直流变换器的端子两端的经校正的电压设定点
然后,将经校正的设定点而非设定点输入至饱和装置25中并输入用于确定第二系数的装置27中。
上文所描述的方法和系统允许对有待处理的输入I逆变器和Iaux的变化和幅值的不完全了解所导致的不确定性。所述方法还允许通过抑制由电流I逆变器和Iaux所导致的扰动而将直流-直流变换器5的功率维持在参考功率。而且,所述方法还允许在直流-直流变换器5的端子两端的电流趋向于零时计算所述直流-直流变换器的电压设定点。
Claims (10)
1.一种用于对配备有动力传动系的机动车辆的可逆直流-直流变换器进行控制的方法,所述动力传动系包括内燃机(2),所述内燃机机械地连接到由逆变器(4)供电的电机(3),所述逆变器(4)的输出端通过所述可逆直流-直流变换器(5)电连接到至少一个电池(6,7),所述直流-直流变换器(5)的输出端还连接到辅助设备(8),其特征在于,所述方法包括以下步骤:
确定所述直流-直流变换器(5)的端子两端的功率设定点与功率估计之间的差异(σ),以及
根据所述确定的差异并且根据所述差异的公差值(ε)确定所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的电压设定点,从而使得当流过所述直流-直流变换器的所述端子的电流为零时可确定所述电压设定点。
2.如以上权利要求所述的控制方法,其中,如果所述功率设定点为正或为零从而使得至少一个电池被充电,则所述直流-直流变换器(5)的输出功率被估计为所述直流-直流变换器(5)的输出电流与低压电池的端子两端的电压(Vlto)的乘积,并且确定所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的电压最小值等于所述低压电池的所述端子两端的最小电压并且确定所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的电压最大值等于所述低压电池的所述端子两端的最大电压并且
如果所述功率设定点为负从而使得所述逆变器被供电,则所述直流-直流变换器的输入功率被估计为所述直流-直流变换器(5)的输入电流与所述逆变器(4)的端子两端的电压的乘积,并且确定所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的所述电压最小值等于所述逆变器(4)的所述端子两端的最小电压,并且确定所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的所述电压最大值等于所述逆变器(4)的所述端子两端的最大电压。
3.如权利要求2所述的控制方法,其中,判定所述估计的差异是否大于所述公差值,并且如果情况如此,则确定所述直流-直流换流器(5)的所述端子两端的所述电压设定点等于所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的所述电压最小值,
并且,如果情况并非如此,则判定所述估计的差异是否小于所述公差值的相反数,并且如果情况如此,则确定所述直流-直流换流器(5)的所述端子两端的所述电压设定点等于所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的所述电压最大值,
并且,如果所述估计的差异的绝对值小于或等于所述公差值,则确定所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的所述电压设定点等于所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的所述电压最小值与所述电压最大值的线性组合,所述值按所述估计的差异与所述公差值进行加权,由此所确定的所述电压设定点的值根据所述估计的差异的值相对于所述公差值在所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的所述电压最小值与所述电压最大值之间变化。
4.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中,根据所述估计的差异并且根据所述公差值确定第一系数,
根据所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压设定点并且根据所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压最小值和所述电压最大值确定第二系数,
确定相对于时间对所述第一系数、所述第二系数与所述估计的差异的乘积进行积分所产生的校正因数,并且
对所述校正因数和所述直流-直流变换器(5)的所述端子两端的所述电压设定点进行求和。
5.如权利要求4所述的方法,其中,判定所述估计的差异的绝对值是否小于或等于所述公差值,并且,如果情况如此,则判定所述第一系数是否等于存储器中所存储的参考值,并且如果情况并非如此,则确定所述第一系数为零。
6.如权利要求4和5中任一项所述的方法,其中,判定所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压设定点是否大于或等于所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压最大值,并且,如果情况如此,则确定所述第二系数是零,
并且,如果情况并非如此,则判定所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压设定点是否小于或等于所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压最小值,并且,如果情况如此,则确定所述第二系数是零,并且
如果所述电压设定点大于所述最小值并且小于所述最大值,则确定所述第二系数等于值1。
7.如以上权利要求中任一项所述的方法,其中,所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压设定点是饱和的,从而使得其包括在所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压最小值与所述电压最大值之间,所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压设定点是在确定所述设定点的步骤中或在校正所述设定点的步骤中生成的。
8.一种用于对配备有动力传动系的机动车辆的可逆直流-直流变换器进行控制的系统,所述动力传动系包括内燃机(2),所述内燃机机械地连接到由逆变器(4)供电的电机(3),所述逆变器(4)的输出端通过所述可逆直流-直流变换器(5)电连接到至少一个电池(6,7),所述直流-直流变换器(5)的输出端还连接到辅助设备(8),其特征在于,所述方法包括:
用于确定所述直流-直流变换器(5)的功率设定点的符号的装置(21),
用于根据所述功率设定点的所述符号、根据来自所述直流-直流变换器(5)的电流输出、根据低压电池的电压、根据所述直流-直流变换器(5)的输入电流、并且根据所述逆变器(4)的端子两端的电压估计所述直流-直流变换器(5)的端子处的功率的装置(22),所述估计装置(22)还能够根据所述功率设定点的所述符号、并且根据所述低压电池的电压最大值和电压最小值以及所述逆变器(4)的所述端子两端的电压最大值和电压最小值确定所述直流-直流变换器的所述端子两端的电压最大值和电压最小值,
减法器,所述减法器能够确定所述直流-直流变换器(5)的功率估计与所述直流-直流变换器(5)的所述功率设定点之间的差异(σ),以及
装置(24),所述装置用于确定所述直流-直流变换器的所述端子两端的电压设定点,接收所述差异的值、所述差异的公差值(ε)和所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压最大值与所述电压最小值作为输入。
9.如权利要求8所述的系统,包括用于根据所述差异并且根据所述公差值确定第一系数的装置(26)、以及用于根据所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压设定点并且根据所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压最大值和所述电压最小值确定第二系数的装置(27),
乘法器(28),所述乘法器能够获得所述第一系数与所述第二系数与所述差异的乘积,
积分器(29),所述积分器能够通过相对于时间对由此所获得的所述乘积进行积分来确定校正因数,以及
求和器(30),所述求和器能够通过对所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压设定点的所述校正因数进行求和来确定所述直流-直流变换器的所述端子两端的经校正的电压设定点,所述经校正的设定点然后被作为用于确定所述第二系数的所述装置(27)的输入而录入的设定点所替代。
10.如权利要求8和9中任一项所述的系统,包括饱和装置(25),所述饱和装置能够将所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压设定点或所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述经校正的电压设定点限制为包括在所述直流-直流变换器的所述端子两端的所述电压最大值与所述电压最小值之间的值,所述受限的设定点然后被传输至用于控制所述直流-直流变换器的装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1457523A FR3024615B1 (fr) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | Procede et systeme de commande d'un convertisseur continu-continu reversible d'un vehicule automobile |
FR1457523 | 2014-08-01 | ||
PCT/FR2015/051781 WO2016016530A2 (fr) | 2014-08-01 | 2015-06-30 | Procédé et système de commande d'un convertisseur continu continu réversible d'un véhicule automobile |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106575882A true CN106575882A (zh) | 2017-04-19 |
CN106575882B CN106575882B (zh) | 2019-07-19 |
Family
ID=52450249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580037613.5A Active CN106575882B (zh) | 2014-08-01 | 2015-06-30 | 用于对机动车辆的可逆直流-直流变换器进行控制的方法和系统 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3175532B1 (zh) |
KR (1) | KR102229136B1 (zh) |
CN (1) | CN106575882B (zh) |
FR (1) | FR3024615B1 (zh) |
RU (1) | RU2683427C2 (zh) |
WO (1) | WO2016016530A2 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111262428A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-09 | 长城汽车股份有限公司 | 一种dcdc变换器的控制方法及装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020203323A1 (de) | 2020-03-16 | 2021-09-16 | Siemens Mobility GmbH | Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050068003A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-03-31 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for controllably transferring energy from a high voltage bus to a low voltage bus in a hybrid electric vehicle |
EP1657807A2 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-17 | General Electric Company | Bidirectional buck-boost power converter |
JP2006174567A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 |
CN102545585A (zh) * | 2010-12-23 | 2012-07-04 | 上海汽车集团股份有限公司 | 直流高低压转换器的电压设定点的控制方法 |
CN102545584A (zh) * | 2010-12-23 | 2012-07-04 | 上海汽车集团股份有限公司 | 直流高低压转换器的电压设定点的控制方法 |
EP2521253A1 (en) * | 2009-12-28 | 2012-11-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power supply device |
WO2013182784A2 (fr) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de pilotage d'un convertisseur continu-continu d'un systeme de stockage et de restitution d'energie electrique |
US20150138851A1 (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-21 | Fujitsu Limited | Power supply apparatus |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4513494B2 (ja) * | 2004-10-15 | 2010-07-28 | トヨタ自動車株式会社 | 電圧変換装置の制御装置及び制御方法 |
JP2009112163A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Aisin Aw Co Ltd | 電動機制御装置,駆動装置およびハイブリッド駆動装置 |
FR2925242B1 (fr) | 2007-12-13 | 2009-11-27 | Renault Sas | Dispositif de commande d'un convertisseur continu-continu et vehicule hybride muni de celui-ci |
JP2012175769A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Toyota Motor Corp | 電気自動車 |
JP5814193B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2015-11-17 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置および発電システム |
-
2014
- 2014-08-01 FR FR1457523A patent/FR3024615B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-06-30 RU RU2017106324A patent/RU2683427C2/ru active
- 2015-06-30 WO PCT/FR2015/051781 patent/WO2016016530A2/fr active Application Filing
- 2015-06-30 KR KR1020177000954A patent/KR102229136B1/ko active IP Right Grant
- 2015-06-30 CN CN201580037613.5A patent/CN106575882B/zh active Active
- 2015-06-30 EP EP15759838.4A patent/EP3175532B1/fr active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050068003A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-03-31 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for controllably transferring energy from a high voltage bus to a low voltage bus in a hybrid electric vehicle |
EP1657807A2 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-17 | General Electric Company | Bidirectional buck-boost power converter |
JP2006174567A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 |
EP2521253A1 (en) * | 2009-12-28 | 2012-11-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power supply device |
CN102545585A (zh) * | 2010-12-23 | 2012-07-04 | 上海汽车集团股份有限公司 | 直流高低压转换器的电压设定点的控制方法 |
CN102545584A (zh) * | 2010-12-23 | 2012-07-04 | 上海汽车集团股份有限公司 | 直流高低压转换器的电压设定点的控制方法 |
WO2013182784A2 (fr) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de pilotage d'un convertisseur continu-continu d'un systeme de stockage et de restitution d'energie electrique |
US20150138851A1 (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-21 | Fujitsu Limited | Power supply apparatus |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111262428A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-09 | 长城汽车股份有限公司 | 一种dcdc变换器的控制方法及装置 |
CN111262428B (zh) * | 2020-03-02 | 2021-09-24 | 长城汽车股份有限公司 | 一种dcdc变换器的控制方法及装置 |
US11962230B2 (en) | 2020-03-02 | 2024-04-16 | Great Wall Motor Company Limited | Method and device for controlling DCDC converter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3175532A2 (fr) | 2017-06-07 |
EP3175532B1 (fr) | 2019-09-04 |
RU2683427C2 (ru) | 2019-03-28 |
KR20170041189A (ko) | 2017-04-14 |
FR3024615A1 (fr) | 2016-02-05 |
FR3024615B1 (fr) | 2016-07-22 |
WO2016016530A3 (fr) | 2016-03-31 |
KR102229136B1 (ko) | 2021-03-17 |
CN106575882B (zh) | 2019-07-19 |
RU2017106324A (ru) | 2018-09-03 |
WO2016016530A2 (fr) | 2016-02-04 |
RU2017106324A3 (zh) | 2019-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10569660B2 (en) | Systems and methods for battery state-of-health monitoring | |
US10988043B2 (en) | Vehicle and method of charging electric power storage device | |
US9381823B2 (en) | Real-time battery estimation | |
US9156466B2 (en) | Method and apparatus for power management of an electric drive for a hybrid vehicle | |
US11097626B2 (en) | Vehicle electrical systems, charging system, charging station, and method for transmitting electrical energy | |
JP5459321B2 (ja) | バッテリ充電制御システム | |
RU2480348C2 (ru) | Гибридное транспортное средство | |
US20130033232A1 (en) | Storage battery device | |
US20170267115A1 (en) | Electric storage device, equipment, and control method | |
US10875418B2 (en) | Charge control apparatus and system | |
US20130193751A1 (en) | Vehicular power supply apparatus, vehicle including the same, and method for controlling vehicle-mounted charger | |
US20170151880A1 (en) | Battery system of electrically powered vehicle | |
US20150084413A1 (en) | Method and system for supplying electric power to a hybrid motor vehicle with dual electrical energy storage devices | |
US11427179B2 (en) | Power supply system | |
US10439405B2 (en) | Power storage apparatus, transport device, and control method | |
JP2004320877A (ja) | 駆動装置用の電力装置およびこれを備える自動車並びに電力装置の制御方法 | |
JP7095587B2 (ja) | 電池システム、電動車両およびその制御方法 | |
US8928263B2 (en) | Control apparatus in motor drive system and method of controlling motor drive system | |
CN106170415B (zh) | 高功率低电压电气化动力装置 | |
US10576835B2 (en) | Energy storage device, transport apparatus, and control method | |
CN111391665A (zh) | 充电系统 | |
CN106575882A (zh) | 用于对机动车辆的可逆直流‑直流变换器进行控制的方法和系统 | |
JP2010148173A (ja) | 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに電源システムの制御方法 | |
US8704496B2 (en) | Charge control system | |
JP2010172093A (ja) | 車載用充電器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240313 Address after: Valladolid, Spain Patentee after: New H Power Transmission System Holdings Ltd. Country or region after: Spain Address before: Bologna-Biyangu, France Patentee before: RENAULT S.A.S. Country or region before: France |
|
TR01 | Transfer of patent right |