CN107264298A - 电动汽车增程器控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种电动汽车增程器控制方法及装置，其中，该方法包括：根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值；依据所述当前的功率需求值及实际功率值，对所述増程器的输出功率进行控制；根据当前的功率需求值及实际功率值，确定所述増程器在静止坐标系下的电流需求值；依据所述电流需求值，对所述増程器的工作电流进行控制。通过对增程器的输出功率以及工作电流的实时调节，进而实现了整个系统良好的动、静态特性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电动汽车增程器控制方法及装置。
背景技术
目前，由于燃油燃烧效率较低且车辆排放要求越来越严格，汽车行业正在积极发展环境友好型新能源汽车。电动汽车由电力驱动，具有零排放的优点，因此被认为是一种绿色环保的解决方案。但对于纯电动汽车，由于电池技术的限制，一次充电的续驶里程始终不能达到理想的水平是纯电动汽车的主要缺点。为了克服纯电动汽车续航里程的问题，增程式电动汽车(Extended Range-Electric Vehicle,简称ER-EV)应运而生，是一种可行的低成本解决方案。
现有的增程式电动汽车，通常采用PI控制器对系统的功率进行控制，使用电压和电流传感器计算功率反馈值。然而，由于采用PI控制的电流环含有电流耦合项，为保证电流环的动态性能需要增加补偿项，这就导致了系统控制结构复杂，且缺乏鲁棒性。同时，此类控制方法是基于多个驾驶周期的计算，因此需要大量的数据处理，降低了系统响应的实时性。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种电动汽车增程器控制方法，通过对增程器的输出功率以及工作电流的实时调节，提高了系统的稳定性、鲁棒性和实时跟踪效果，进而实现了整个系统良好的动、静态特性。
本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车增程器控制装置。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电动汽车增程器控制方法，包括：
根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值；
依据所述当前的功率需求值及实际功率值，对所述増程器的输出功率进行控制；
根据当前的功率需求值及实际功率值，确定所述増程器在静止坐标系下的电流需求值；
依据所述电流需求值，对所述増程器的工作电流进行控制。
在第一方面的一种可能的实现形式中，所述根据所述电流需求值，对所述増程器的工作电流进行控制,包括：
依据所述电流需求值，采用多频率比例谐振控制器，对所述増程器中的发电机在静止坐标系下的工作电流进行分段控制。
在第一方面的另一种可能的实现形式中，所述对所述増程器中的发电机在静止坐标系下的工作电流进行分段控制，包括：
获取所述发电机在静止坐标系下的实际电流值；
根据所述电流需求值及实际电流值，采用多频率比例谐振控制器，确定所述发电机在静止坐标系下的电压需求值；
基于空间矢量调制策略，确定功率变换器中各功率开关的驱动信号；
基于所述驱动信号，对所述各功率开关的工作状态进行控制。
在第一方面的另一种可能的实现形式中，所述依据所述当前的功率需求值及实际功率值，对所述増程器的输出功率进行控制，包括：
依据所述当前的功率需求值，根据所述増程器的工作特性曲线，确定所述増程器当前的运行工况下对应的目标工作区域；
在所述目标工作区域内，对所述増程器的输出功率进行控制。
在第一方面的另一种可能的实现形式中，所述在所述目标工作区域内，对所述増程器的输出功率进行控制，包括：
根据所述当前的功率需求值，确定所述増程器中的发动机在所述目标工作区域内对应的转速值；
控制所述发动机工作在在所述转速值上，并调节所述増程器中发电机的转矩，以使所述増程器实际输出的功率值跟随所述当前的功率需求值变化。
本实施例提供的电动汽车增程器控制方法，首先根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值，然后依据当前的功率需求值及实际功率值，对增程器的输出功率进行控制，再根据当前的需求功率值及实际功率值，确定增程器在静止坐标系下的电流需求值，最后根据电流需求值，对增程器的工作电流进行控制。由此，通过对增程器的输出功率以及工作电流的实时调节，提高了系统的稳定性、鲁棒性和实时跟踪效果，进而实现了整个系统良好的动、静态特性。
为了实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电动汽车增程器控制装置，包括：
第一确定模块，用于根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值；
第一控制模块，用于依据所述当前的功率需求值及实际功率值，对所述増程器的输出功率进行控制；
第二确定模块，用于根据当前的功率需求值及实际功率值，确定所述増程器在静止坐标系下的电流需求值；
第二控制模块，用于依据所述电流需求值，对所述増程器的工作电流进行控制。
在第二方面的一种可能的实现形式中，所述第二控制模块，包括：
第一控制单元，用于依据所述电流需求值，采用多频率比例谐振控制器，对所述増程器中的发电机在静止坐标系下的工作电流进行分段控制。
在第二方面的另一种可能的实现形式中，所述第一控制单元，具体用于：
获取所述发电机在静止坐标系下的实际电流值；
根据所述电流需求值及实际电流值，采用多频率比例谐振控制器，确定所述发电机在静止坐标系下的电压需求值；
基于空间矢量调制策略，确定功率变换器中各功率开关的驱动信号；
基于所述驱动信号，对所述各功率开关的工作状态进行控制。
在第二方面的另一种可能的实现形式中，所述第一控制模块，包括：
确定单元，用于依据所述当前的功率需求值，根据所述増程器的工作特性曲线，确定所述増程器当前的运行工况下对应的目标工作区域；
第二控制单元，用于在所述目标工作区域内，对所述増程器的输出功率进行控制。
在第二方面的另一种可能的实现形式中，所述第二控制单元，具体用于：
根据所述当前的功率需求值，确定所述増程器中的发动机在所述目标工作区域内对应的转速值；
控制所述发动机工作在在所述转速值上，并调节所述増程器中发电机的转矩，以使所述増程器实际输出的功率值跟随所述当前的功率需求值变化。
本发明实施例提供的电动汽车增程器控制装置，首先根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值，然后依据当前的功率需求值及实际功率值，对增程器的输出功率进行控制，再根据当前的需求功率值及实际功率值，确定增程器在静止坐标系下的电流需求值，最后根据电流需求值，对增程器的工作电流进行控制。由此，通过对增程器的输出功率以及工作电流的实时调节，提高了系统的稳定性、鲁棒性和实时跟踪效果，进而实现了整个系统良好的动、静态特性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1是根据本发明一个实施例的电动汽车增程器控制方法的流程图；
图1A是根据本发明一个实施例的基于电流环MFPR控制器的电动汽车增程器控制策略图；
图1B是根据本发明一个实施例的电流环控制结构框图；
图1C是根据本发明一个实施例的系统有功功率分量P、无功功率分量Q的仿真结果图；
图1D是根据本发明一个实施例的有功功率分量P、无功功率分量Q的实验结果图；
图2是根据本发明另一个实施例的电动汽车增程器控制方法的流程图；
图3是根据本发明一个实施例的电动汽车增程器控制装置的结构图；
图4是根据本发明另一个实施例的电动汽车增程器控制装置的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
具体的，本发明各实施例针对现有的增程式电动汽车，通常采用PI控制器对系统的功率进行控制，使用电压和电流传感器计算功率反馈值，由于采用PI控制的电流环含有电流耦合项，为保证电流环的动态性能需要增加补偿项，导致了系统控制结构复杂，且缺乏鲁棒性，同时，此类控制方法是基于多个驾驶周期的计算，因此需要大量的数据处理，降低了系统响应的实时性的问题，提出一种电动汽车增程器控制方法。
本发明实施例提供的电动汽车增程器控制方法，首先根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值，以对增程器的输出功率进行控制，并根据当前的功率需求值及实际功率值，确定增程器在静止坐标系下的电流需求值，从而依据电流需求值，对增程器的工作电流进行控制。通过对增程器的输出功率以及工作电流的实时调节，提高了系统的稳定性、鲁棒性和实时跟踪效果，进而实现了整个系统良好的动、静态特性。
下面参考附图描述根据本发明实施例的电动汽车增程器控制方法及装置。
图1是根据本发明一个实施例的电动汽车增程器控制方法的流程图。
如图1所示，电动汽车增程器控制方法，包括以下步骤：
步骤101，根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值。
其中，本发明实施例提供的电动汽车增程器控制方法，可以由本发明实施例提供的电动汽车增程器控制装置执行，该电动汽车增程器控制装置可以被配置在任意电动汽车中，以对电动汽车的增程器进行控制。
其中，当前的需求功率值，指瞬时有功功率参考值；实际功率值，指系统瞬时有功功率实际反馈值。
步骤102，根据所述当前的功率需求值及实际功率值，对所述增程器的输出功率进行控制。
具体的，步骤102可以包括：
步骤102a，依据所述当前的功率需求值，根据所述增程器的工作特性曲线，确定所述增程器当前的运行工况下对应的目标工作区域；
步骤102b，在所述目标工作区域内，对所述增程器的输出功率进行控制。
可以理解的是，根据增程器中的发动机的效率特性曲线，可以近似拟合出一条三阶的转速-转矩的函数关系曲线。曲线上的每一个点代表相应功率下转矩和转速的优化匹配。在确定当前的功率需求值后，可以实时获得燃油消耗最低工作曲线上的工作点，进而可以得出选用发动机的高效工作区域，即目标工作区域，从而在该工作区域内，对增程器的输出功率进行控制。
具体的，步骤102b可以包括：
根据所述当前的功率需求值，确定所述增程器中的发动机在所述目标工作区域内对应的转速值；
控制所述发动机工作在所述转速值上，并调节所述增程器中发电机的转矩，以使所述增程器实际输出的功率值跟随所述当前的功率需求值变化。
具体实现时，确定了目标工作区域后，为了实现效率的优化，可以将增程器中的发动机工作点限定在该区域内，即根据当前的功率需求值，确定了发动机在目标工作区域内对应的转速值后，可以控制发动机工作在上述转速值上。从而依据需求功率大小采用局部功率跟随控制，即通过在相应的发电机频率等级上调节发动机的转矩，以实现增程器实际输出的功率值跟随当前的功率需求值变化。
具体的，发动机的转速根据驱动需求功率的大小以及效率曲线设置特定工作点，分别在特定工作点连续调节发电机的转矩。通过发动机以及发电机高效工作区的匹配，实现增程器高效区内分段功率跟随控制，实现了发动机转速和发电机转矩的解耦控制。
步骤103，根据当前的功率需求值及实际功率值，确定所述增程器在静止坐标系下的电流需求值。
具体的，可以在电动汽车中，设置比例积分(PI)控制器，从而可以将电动汽车当前的功率需求值及实际功率值输入PI控制器，利用PI控制器计算增程器在静止坐标系下的电流需求值。
步骤104，依据所述电流需求值，对所述增程器的工作电流进行控制。
具体的，可以依据电流需求值，采用多频率比例谐振控制器(Multi-Frequency PRcontroller，简称MFPR)，对增程器中的发电机在静止坐标系下的工作电流进行分段控制。
其中，对增程器中的发电机在静止坐标系下的工作电流进行分段控制，具体可以包括：
获取所述发电机在静止坐标系下的实际电流值；
根据所述电流需求值及实际电流值，采用多频率比例谐振控制器，确定所述发电机在静止坐标系下的电压需求值；
基于空间矢量调制策略，确定功率变换器中各功率开关的驱动信号；
基于所述驱动信号，对所述各功率开关的工作状态进行控制。
具体实现时，可以采用如图1A所示的基于电流环MFPR控制器的电动汽车增程器控制策略。其中，外环以增程式电动汽车的需求功率值为参考值P*，对瞬时功率值进行实时控制，从而获得良好的动、静态特性。内环是被控参数为交变信号的电流环，其中，iα *、iβ *为静止坐标系下电流参考值，PR控制器被引入并扩展为MFPR控制器，以实现多工作点下不同频率输出电流控制，以显著减少控制系统稳态误差。
图1A中，uα和uβ为静止坐标系下电压矢量的α、β轴分量，iα和iβ为电流互感器所检测的定子三相电流检测值ia、ib、ic转换为两相静止坐标系下的电流检测值在α、β轴的分量，“abc/αβ”为三相到两相坐标变换，“dq/αβ”为两相旋转到两相静止坐标变换，PLL为锁相环用以实时检测发电机三相输出电压ua、ub、uc的相角θ，P*为瞬时有功功率参考值，瞬时有功功率反馈值P为通过功率变换器直流母线电压Vdc和电流Idc相乘得来。id、iq分别为旋转坐标系下定子电流d、q轴分量，基于瞬时有功功率参考值P*与系统瞬时有功功率实际反馈值P确定比例积分(PI)控制器的输入值，经过PI调节器可计算出两相旋转坐标系下定子参考电流的dq轴分量id *、iq *，再通过“dq/αβ”环节获得两相静止坐标系下电流参考值iα *、iβ *。然后，基于静止αβ坐标系的电流检测值iα、iβ与静止αβ坐标系的电流参考值iα *、iβ *确定多频率比例谐振控制器(MFPR)的输入值。利用MFPR调节器可计算出两相静止坐标系下电压参考值uα *、uβ *。进而基于空间矢量调制策略(SVM)输出功率开关的通断驱动信号控制三相功率变换器。
可以理解的是，基于汽车发动机在三个转速点上切换，因此发电机的输出频率也将根据转速的变化稳定工作在三个频率点ω1、ω2与ω3。准PR控制器能够在指定频率处具有稳态无静差跟踪的特性，为实现不同频率下的无静差跟踪，本发明采用多个准PR控制器(MFPR)共同作用，对不同频率的输出电流实施控制。控制器s域传递函数表达式如下：
其中，ωi是高效工作区的谐振频率点，KP、KR为比例、谐振增益系数，ωc为谐振截止角频率。通过传递函数可以看出系统有三个谐振频率点ω1、ω2和ω3，MFPR控制器在这三个频率点附近的增益为KP+KRi。通过合理的参数KP与参数KRi的设计，可以实现系统在谐振频率处的近似零稳态误差控制。过大的KP值将削弱谐振环节的相对优势，即间接影响了控制器的带宽与稳定性。增大KRi值，控制器谐振频率处增益随之提高，达到了消除稳态误差的效果。因此，MFPR控制器参数设计需要兼顾各性能指标对系统动、静态性能的相互影响，其参数调节的规律为：调节比例增益KP与谐振增益KRi以符合系统稳定性与动态性能；调节截止频率ωc以抑制信号波动对控制信号产生的扰动。欲实现快速动态响应，系统带宽需足够大。但过大的带宽将引入系统开关频率等高频噪声，需要折中考虑彼此影响加以选取。
需要说明的是，在本发明实施例中，稳定工作点可以是有限个，也可以是无限多个，此处不作限制。相应的，稳定工作点为n个时，控制器s域传递函数表达式如下：
图1B为电流环控制结构框图，考虑到控制系统在谐振频率点处增益远大于1，根据电流内环模型可以推出系统电流环开环传函表达式为：
其中，传递函数GD(s)表征了系统控制信号的采样保持，该环节可以通过一个滞后环节表示，即
传递函数GVSC(s)表征了功率变换器脉宽调制环节时间延时，该环节为一阶惯性环节，即
传递函数GL(s)表征了永磁同步发电机数学模型，该环节为一阶惯性环节，即
L为永磁同步发电机定子等效电感；R为永磁同步发电机定子等效电阻。
下面讨论控制延时因子计算及其影响分析。为实现对并网变流系统进行离散化，同时信号采样保持和与传输将导致一拍计算延时滞后，并且脉宽调制环节波形占空比更新亦带来半拍延时引起半拍的相位延迟。由泰勒级数(Taylor)展开对上述一阶小惯性环节进行近似逼近：
其中，∑Ti为等效延时因子，KD为等效增益系数，Ts为采样周期，Td为采样保持延时时间，Kd为采样保持延时系数，TPWM为脉宽调制延时时间，KPWM为脉宽调制延时系数；e为自然底数；s为复频域因子；L为永磁同步发电机定子等效电感；R为永磁同步发电机定子等效电阻。基于此，信号采样和脉宽调制环节等效延时因子∑Ti为采样周期Ts的1.5倍，它的取值对电流内环产生较大影响。
另外，为了进一步验证所述方法和理论的正确性，可以按照图1A所示主电路拓扑搭建增程器发电系统测试台，以进行仿真测试。
图1C为系统有功功率分量P、无功功率分量Q的仿真结果。由图1C可以看出，随着给定的跳变，功率输出能够快速跟踪且无明显波动，这表明快速的电流内环对瞬时功率的控制提高了系统的响应速度。
图1D为系统有功功率分量P、无功功率分量Q的实测值。通过比较图1C与图1D可以看出，图1D所示的系统有功功率分量P、无功功率分量Q的实测值与图1C所示的仿真结果几乎吻合，进一步表明快速的电流内环控制提高了系统的响应速度，系统实现了发电机输出电流的快速零稳态误差跟踪，这得益于电流内环对输入电流的直接控制，以及MFPR控制器在不同谐振频率下的高增益跟踪。
具体的，本发明实施例中，通过在αβ静止坐标系下电流内环引入MFPR多比例谐振控制器，实现对增程式发电系统在不同转速下的输出电流/功率的直接调节，即依据需求功率的大小多段式功率局部跟随，自动切换稳定工作点转速，进而通过电流内环控制，进行电流调节，可简化控制过程的坐标变换，提高系统的稳定运行性能和对参数变化的鲁棒性，具有较好的实时跟踪效果。且通过使发动机围绕最低燃油消耗曲线运行，同时发电机也持续运行在高效区内，有效提高了增程器的发电效率，减少了整车的燃油消耗。
本实施例提出的电动汽车增程器控制方法，首先根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值，然后依据当前的功率需求值及实际功率值，对增程器的输出功率进行控制，再根据当前的需求功率值及实际功率值，确定增程器在静止坐标系下的电流需求值，最后根据电流需求值，对增程器的工作电流进行控制。由此，通过对增程器的输出功率以及工作电流的实时调节，提高了系统的稳定性、鲁棒性和实时跟踪效果，进而实现了整个系统良好的动、静态特性。
图2是根据本发明另一个实施例的电动汽车增程器控制方法的流程图。
如图2所示，电动汽车增程器控制方法中，可以包括以下步骤：
步骤201，根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值。
步骤202，依据所述当前的功率需求值，根据所述増程器的工作特性曲线，确定所述増程器当前的运行工况下对应的目标工作区域。
步骤203，根据所述当前的功率需求值，确定所述増程器中的发动机在所述目标工作区域内对应的转速值。
步骤204，控制所述发动机工作在在所述转速值上，并调节所述増程器中发电机的转矩，以使所述増程器实际输出的功率值跟随所述当前的功率需求值变化。
步骤205，根据当前的功率需求值及实际功率值，确定所述増程器在静止坐标系下的电流需求值。
步骤206，获取所述发电机在静止坐标系下的实际电流值。
步骤207，根据所述电流需求值及实际电流值，采用多频率比例谐振控制器，确定所述发电机在静止坐标系下的电压需求值。
步骤208，基于空间矢量调制策略，确定功率变换器中各功率开关的驱动信号。
步骤209，基于所述驱动信号，对所述各功率开关的工作状态进行控制。
其中，步骤201-步骤209的具体实现过程及原理，可以参照上述实施例中步骤101-步骤104的详细描述，此处不再赘述。
本实施例提出的电动汽车增程器控制方法，首先根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值，然后依据当前的功率需求值及实际功率值，对增程器的输出功率进行控制，再根据当前的需求功率值及实际功率值，确定增程器在静止坐标系下的电流需求值，最后根据电流需求值，对增程器的工作电流进行控制。由此，通过基于MFPR控制策略，在两相静止坐标系下实现对不同转速下的发电机输出电流进行快速无静差跟踪，简化了控制过程的坐标变换，提高了系统的稳定性、鲁棒性和实时跟踪效果，进而实现了整个系统良好的动、静态特性，且通过使发动机围绕最低燃油消耗曲线运行，同时发电机也持续运行在高效区内，提高了系统发电效率，减少了整车的燃油消耗。
基于上述实施例，本发明实施例还提出一种电动汽车增程器控制装置。
图3是根据本发明一个实施例的电动汽车增程器控制装置的结构图。
如图3所示，该电动汽车增程器控制装置，该装置包括：
第一确定模块31，用于根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值；
第一控制模块32，用于依据所述当前的功率需求值及实际功率值，对所述増程器的输出功率进行控制；
第二确定模块33，用于根据当前的功率需求值及实际功率值，确定所述増程器在静止坐标系下的电流需求值；
第二控制模块34，用于依据所述电流需求值，对所述増程器的工作电流进行控制。
具体的，本发明实施例提供的电动汽车增程器控制装置，可以执行本发明实施例提供的电动汽车增程器控制方法，该电动汽车增程器控制装置可以被配置在任意电动汽车中，以对电动汽车的增程器进行控制。
需要说明的是，上述对电动汽车增程器控制方法实施例的说明，也适用于本实施例提供的电动汽车增程器控制装置，此处不再赘述。
本实施例提供的电动汽车增程器控制装置，首先根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值，然后依据当前的功率需求值及实际功率值，对增程器的输出功率进行控制，再根据当前的需求功率值及实际功率值，确定增程器在静止坐标系下的电流需求值，最后根据电流需求值，对增程器的工作电流进行控制。由此，通过对增程器的输出功率以及工作电流的实时调节，提高了系统的稳定性、鲁棒性和实时跟踪效果，进而实现了整个系统良好的动、静态特性。
图4是根据本发明另一个实施例的电动汽车增程器控制装置的结构图。
如图4所示，在图3所示的电动汽车增程器控制装置中：
第一控制模块32，可以包括：
确定单元321，用于依据所述当前的功率需求值，根据所述増程器的工作特性曲线，确定所述増程器当前的运行工况下对应的目标工作区域；
第二控制单元322，用于在所述目标工作区域内，对所述増程器的输出功率进行控制。
第二控制模块34，可以包括：
第一控制单元341，用于依据所述电流需求值，采用多频率比例谐振控制器，对所述増程器中的发电机在静止坐标系下的工作电流进行分段控制。
具体的，第二控制单元322，具体用于：
根据所述当前的功率需求值，确定所述増程器中的发动机在所述目标工作区域内对应的转速值；
控制所述发动机工作在在所述转速值上，并调节所述増程器中发电机的转矩，以使所述増程器实际输出的功率值跟随所述当前的功率需求值变化。
第一控制单元341，具体用于：
获取所述发电机在静止坐标系下的实际电流值；
根据所述电流需求值及实际电流值，采用多频率比例谐振控制器，确定所述发电机在静止坐标系下的电压需求值；
基于空间矢量调制策略，确定功率变换器中各功率开关的驱动信号；
基于所述驱动信号，对所述各功率开关的工作状态进行控制。
需要说明的是，上述对电动汽车增程器控制方法实施例的说明，也适用于本实施例提供的电动汽车增程器控制装置，此处不再赘述。
本实施例提供的电动汽车增程器控制装置，首先根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值，然后依据当前的功率需求值及实际功率值，对增程器的输出功率进行控制，再根据当前的需求功率值及实际功率值，确定增程器在静止坐标系下的电流需求值，最后根据电流需求值，对增程器的工作电流进行控制。由此，通过对增程器的输出功率以及工作电流的实时调节，提高了系统的稳定性、鲁棒性和实时跟踪效果，进而实现了整个系统良好的动、静态特性。
为达上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种电动汽车，包括如上述实施例所述的电动汽车增程器控制装置。
本实施例提供的电动汽车，首先根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值，然后依据当前的功率需求值及实际功率值，对增程器的输出功率进行控制，再根据当前的需求功率值及实际功率值，确定增程器在静止坐标系下的电流需求值，最后根据电流需求值，对增程器的工作电流进行控制。由此，通过对增程器的输出功率以及工作电流的实时调节，提高了系统的稳定性、鲁棒性和实时跟踪效果，进而实现了整个系统良好的动、静态特性。
为达上述目的，本发明再一方面实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的电动汽车增程器控制方法。
为达上述目的，本发明又一方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如第一方面所述的电动汽车增程器控制方法。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电动汽车増程器控制方法，其特征在于，包括：
根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值；
依据所述当前的功率需求值及实际功率值，对所述増程器的输出功率进行控制；
根据当前的功率需求值及实际功率值，确定所述増程器在静止坐标系下的电流需求值；
依据所述电流需求值，对所述増程器的工作电流进行控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流需求值，对所述増程器的工作电流进行控制,包括：
依据所述电流需求值，采用多频率比例谐振控制器，对所述増程器中的发电机在静止坐标系下的工作电流进行分段控制。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述増程器中的发电机在静止坐标系下的工作电流进行分段控制，包括：
获取所述发电机在静止坐标系下的实际电流值；
根据所述电流需求值及实际电流值，采用多频率比例谐振控制器，确定所述发电机在静止坐标系下的电压需求值；
基于空间矢量调制策略，确定功率变换器中各功率开关的驱动信号；
基于所述驱动信号，对所述各功率开关的工作状态进行控制。
4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述依据所述当前的功率需求值及实际功率值，对所述増程器的输出功率进行控制，包括：
依据所述当前的功率需求值，根据所述増程器的工作特性曲线，确定所述増程器当前的运行工况下对应的目标工作区域；
在所述目标工作区域内，对所述増程器的输出功率进行控制。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述目标工作区域内，对所述増程器的输出功率进行控制，包括：
根据所述当前的功率需求值，确定所述増程器中的发动机在所述目标工作区域内对应的转速值；
控制所述发动机工作在在所述转速值上，并调节所述増程器中发电机的转矩，以使所述増程器实际输出的功率值跟随所述当前的功率需求值变化。
6.一种电动汽车増程器控制装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于根据电动汽车当前的运行工况，确定当前的功率需求值及实际功率值；
第一控制模块，用于依据所述当前的功率需求值及实际功率值，对所述増程器的输出功率进行控制；
第二确定模块，用于根据当前的功率需求值及实际功率值，确定所述増程器在静止坐标系下的电流需求值；
第二控制模块，用于依据所述电流需求值，对所述増程器的工作电流进行控制。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二控制模块，包括：
第一控制单元，用于依据所述电流需求值，采用多频率比例谐振控制器，对所述増程器中的发电机在静止坐标系下的工作电流进行分段控制。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元，具体用于：
获取所述发电机在静止坐标系下的实际电流值；
根据所述电流需求值及实际电流值，采用多频率比例谐振控制器，确定所述发电机在静止坐标系下的电压需求值；
基于空间矢量调制策略，确定功率变换器中各功率开关的驱动信号；
基于所述驱动信号，对所述各功率开关的工作状态进行控制。
9.如权利要求6-8任一所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块，包括：
确定单元，用于依据所述当前的功率需求值，根据所述増程器的工作特性曲线，确定所述増程器当前的运行工况下对应的目标工作区域；
第二控制单元，用于在所述目标工作区域内，对所述増程器的输出功率进行控制。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二控制单元，具体用于：
根据所述当前的功率需求值，确定所述増程器中的发动机在所述目标工作区域内对应的转速值；
控制所述发动机工作在在所述转速值上，并调节所述増程器中发电机的转矩，以使所述増程器实际输出的功率值跟随所述当前的功率需求值变化。
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