JP6700006B2 - エネルギー貯蔵システムを有する車両推進システムおよびその動作を制御する最適化された方法 - Google Patents
エネルギー貯蔵システムを有する車両推進システムおよびその動作を制御する最適化された方法 Download PDFInfo
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Description
12 エネルギー貯蔵システム
14 エネルギー貯蔵ユニット
16 エネルギー貯蔵ユニット
18 正端子
20 正端子
22 負端子
24 負端子
26 第1の双方向DC−DCコンバータ
28 第2の双方向DC−DCコンバータ
30 エネルギー貯蔵ユニットセンサシステム
32 正DCリンク
34 負DCリンク
36 DCバス
38 電圧センサ
40 第1の負荷
42 第2の負荷
44 第1のDC−AC電圧インバータ
46 第1の電気機械デバイス
48 第2のDC−AC電圧インバータ
50 第2の電気機械デバイス
52 センサアッセンブリ
54 センサアッセンブリ
56 トランスミッション
58 駆動輪
60 ギヤアッセンブリ
62 内燃エンジン
64 コントローラ
66 制御ライン
68 制御ライン
70 制御ライン
72 制御ライン
74 データベース
76 車両位置センサ
78 推進システム
80 第1のDCバス
82 正DCリンク
84 負DCリンク
86 正DCリンク
88 負DCリンク
90 第2のDCバス
92 推進システム
94 第1の統合型のパワーエレクトロニクスアッセンブリ
96 第2の統合型のパワーエレクトロニクスアッセンブリ
98 エネルギー貯蔵システムシミュレーションモジュール
100 入力動作使用データ
102 経済的シナリオデータ
104 物理学ベースのモデル
106 劣化モデル
108 最適化アルゴリズム
110 出力
112 ダイナミックパワースプリット制御技法
114 ステップ
116 ステップ
118 ステップ
120 ステップ
122 ステップ
124 侵害する場合
126 ステップ
128 侵害しない場合
129 ステップ
130 ステップ
134 ステップ
135 ステップ
136 ダイナミック電圧制御技法
138 ステップ
140 ステップ
141 ステップ
144 電圧スケジューリングマップ
146 動作曲線
148 動作曲線
150 動作曲線
152 動作曲線
154 動作曲線
156 動作曲線
158 ステップ
160 ステップ
162 閾値よりも大きい場合
163 ステップ
164 ステップ
166 閾値よりも大きくない場合
168 待機ステップ
Claims (19)
- 第1のDCバス(36、80)に連結されている第1の双方向DC−DCコンバータ(26)と、
前記第1の双方向DC−DCコンバータ(26)に連結されている少なくとも1つのエネルギー貯蔵ユニット(14、16)を含むエネルギー貯蔵システム(12)と、
前記第1のDCバス(36、80)に連結されている第1のDC−ACインバータ(44)と、
前記第1のDC−ACインバータ(44)に連結されているトラクションモータ(46)と、
コントローラ(64)と
を含む、車両推進システム(10、78、92)であって、
前記コントローラ(64)は、
前記トラクションモータ(46)のリアルタイム動作速度を取得し、
前記トラクションモータ(46)のリアルタイムトルクおよび前記第1のDCバス(36、80)のリアルタイム電圧に基づいて、電圧スケジューリングルックアップテーブルからスケジュール速度を決定し、
前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム動作速度を前記トラクションモータ(46)の前記スケジュール速度と比較して、前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム動作速度と前記スケジュール速度との間の差が閾値を超えるかどうかを決定し、
前記差が前記閾値を超える場合には、前記比較に基づいて前記第1のDCバス(36、80)の電圧を第1の昇圧レベルから第2の昇圧レベルへ移行させるように、前記第1の双方向DC−DCコンバータ(26)を選択的に制御し、前記トラクションモータ(46)の速度を制御する
ようにプログラムされている、車両推進システム(10、78、92)。 - 前記コントローラ(64)が、所定の電圧間隔だけ前記第1のDCバス(36、80)の前記電圧を移行させるようにさらにプログラムされている、請求項1記載の車両推進システム(10、78、92)。
- 前記コントローラ(64)が、前記第1のDCバス(36、80)の前記電圧を、前記トラクションモータ(46)に関して電圧スケジューリングルックアップテーブルから決定された新しい電圧へ移行させるようにさらにプログラムされている、請求項1記載の車両推進システム(10、78、92)。
- 前記コントローラ(64)が、
前記リアルタイムトルクおよび前記リアルタイム動作速度に基づいて、前記電圧スケジューリングルックアップテーブルから前記新しい電圧を決定し、
前記第1のDCバス(36、80)の前記電圧を前記新しい電圧へ移行させるように、前記第1の双方向DC−DCコンバータ(26)を制御する
ようにさらにプログラムされている、請求項3に記載の車両推進システム(10、78、92)。 - 前記コントローラ(64)が、測定されるトルクおよびDC電圧によってインデックスを付けられた電圧スケジューリングルックアップテーブルを使用して、前記トラクションモータ(46)の前記スケジュール速度を決定するようにさらにプログラムされている、請求項1記載の車両推進システム(10、78、92)。
- 前記第1のDCバス(36、80)に連結されている第2のDC−ACインバータ(48)と、
前記第2のDC−ACインバータ(48)に連結されている第2の電気機械デバイス(50)と
をさらに含む、請求項1記載の車両推進システム(10、78、92)。 - 前記コントローラ(64)が、
前記トラクションモータ(46)に関して、所定の電圧スケジューリングマップから第1の電圧コマンドを生成し、
前記第2の電気機械デバイス(50)に関して、所定の電圧スケジューリングマップから第2の電圧コマンドを生成し、
前記第1の電圧コマンドおよび前記第2の電圧コマンドを組み合わせ、
前記組み合わせから、融合された電圧コマンドを生成し、
前記融合された電圧コマンドに基づいて前記第1のDCバス(36、80)の前記電圧を移行させるように、前記第1の双方向DC−DCコンバータ(26)のスイッチングを選択的に制御する
ようにさらにプログラムされている、請求項6記載の車両推進システム(10、78、92)。 - 前記コントローラ(64)が、ボーティングロジックおよび重み付けロジックのうちの1つを使用して、前記第1の電圧コマンドおよび前記第2の電圧コマンドを組み合わせるようにさらにプログラムされている、請求項7記載の車両推進システム(10、78、92)。
- 第2のDCバス(36、90)に連結されている第2の双方向DC−DCコンバータ(28)と、
前記第2のDCバス(36、90)に連結されている第2のDC−ACインバータ(48)と、
前記第2のDC−ACインバータ(48)に連結されている第2の電気機械デバイス(50)と
をさらに含み、
前記コントローラ(64)が、
前記トラクションモータ(46)に関して、所定の電圧スケジューリングマップから第1の電圧コマンドを生成し、
前記第2の電気機械デバイス(50)に関して、所定の電圧スケジューリングマップから第2の電圧コマンドを生成し、
前記第1の電圧コマンドに基づいて前記第1のDCバス(36、80)の前記電圧を移行させるように、前記第1の双方向DC−DCコンバータ(26)のスイッチングを選択的に制御し、
前記第2の電圧コマンドに基づいて前記第2のDCバス(36、90)の前記電圧を移行させるように、前記第2の双方向DC−DCコンバータ(28)のスイッチングを選択的に制御する
ようにさらにプログラムされている、請求項1記載の車両推進システム(10、78、92)。 - DC−DCコンバータ(26、28)を提供するステップと、
エネルギー貯蔵システム(12)を前記DC−DCコンバータ(26、28)に連結するステップと、
前記DC−DCコンバータ(26、28)をDCバス(36、80、90)に連結するステップと、
第1のDC−ACインバータ(44)を前記DCバス(36、80、90)に連結するステップと、
トラクションモータ(46)を前記第1のDC−ACインバータ(44)に連結するステップと、
コントローラ(64)を前記DC−DCコンバータ(26、28)および前記第1のDC−ACインバータ(44)に連結するステップと、
前記トラクションモータ(46)のリアルタイム速度を監視し、
前記トラクションモータ(46)のリアルタイムトルクおよび前記DCバス(36、80)のリアルタイム電圧に基づいて、電圧スケジューリングルックアップテーブルから前記トラクションモータ(46)のスケジュール速度を決定し、
前記スケジュール速度と前記リアルタイム速度との間の差を計算し、
前記計算された差が閾値を超える場合には、第1の電圧への第1の昇圧レベルから、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧への第2の昇圧レベルへ前記DCバス(36、80、90)の電圧を移行させるように、前記DC−DCコンバータ(26、28)を制御し、前記トラクションモータ(46)の速度を制御する
ように、前記コントローラ(64)を構成するステップと
を含む、車両推進システム(10、78、92)を製造する方法。 - 前記DC−DCコンバータ(26、28)を制御して、所定の電圧間隔だけ前記DCバス(36、80、90)の前記電圧を移行させるように、前記コントローラ(64)を構成するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記DC−DCコンバータ(26、28)を制御して、
前記トラクションモータ(46)の前記スケジュール速度が、前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム速度よりも小さい場合には、前記所定の電圧間隔だけ前記DCバス(36、80、90)の前記電圧を増加させ、
前記トラクションモータ(46)の前記スケジュール速度が、前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム速度よりも大きい場合には、前記所定の電圧間隔だけ前記DCバス(36、80、90)の前記電圧を減少させる
ように、前記コントローラ(64)を構成するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 第2のDC−ACインバータ(48)を前記DCバス(36、80、90)に連結するステップと、
第2の電気機械デバイス(50)を前記第2のDC−ACインバータ(48)に連結するステップと、
前記第2の電気機械デバイス(50)のリアルタイム速度を監視し、
前記第2の電気機械デバイス(50)のスケジュール速度を決定し、
前記第2の電気機械デバイス(50)の前記スケジュール速度と前記リアルタイム速度との間の差を計算し、
前記計算された差が閾値を超える場合には、前記DCバス(36、80、90)の前記電圧を移行させるように、前記DC−DCコンバータ(26、28)を制御するように、
前記コントローラ(64)を構成するステップと
をさらに含む、請求項10乃至12のいずれかに記載の方法。 - 前記トラクションモータ(46)のリアルタイムトルクを監視し、
前記トラクションモータ(46)に関して、電圧−スケジューリングルックアップテーブルにアクセスし、
前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイムトルクおよび前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム速度に基づいて、前記電圧−スケジューリングルックアップテーブルから前記第2の電圧レベルを規定する
ように、前記コントローラ(64)を構成するステップをさらに含む、請求項10乃至13のいずれかに記載の方法。 - その中に格納されたコンピュータプログラムを有し、1セットのインストラクションを表す、非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体であって、前記インストラクションは、コンピュータによって実行されたときに、
DC−ACインバータ(44)を通してDCバス(36、80、90)に連結されているトラクションモータ(46)のリアルタイム速度を監視すること、
前記トラクションモータ(46)のリアルタイムトルクおよび前記DCバス(36、80)のリアルタイム電圧に基づいて、電圧スケジューリングルックアップテーブルから前記トラクションモータ(46)のスケジュール速度を決定すること、
前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム速度を前記トラクションモータ(46)の前記スケジュール速度と比較して、前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム動作速度と前記スケジュール速度との間の差が閾値を超えるかどうかを決定すること、
エネルギー貯蔵システム(12)から前記DCバス(36、80、90)へパワーを移送させるように双方向DC−DCコンバータ(26、28)を制御すること、および、
前記差が前記閾値を超える場合には、前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム速度と前記トラクションモータ(46)の前記スケジュール速度との前記比較に基づいて、第1の昇圧レベルから第2の昇圧レベルへ前記DCバス(36、80、90)の電圧を選択的に調整するように、前記双方向DC−DCコンバータ(26、28)を制御し、前記トラクションモータ(46)の速度を制御すること
を前記コンピュータに行わせる、非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体。 - 前記インストラクションが、さらに、所定の電圧間隔だけ前記DCバス(36、80、90)の前記電圧を漸増または漸減させることを前記コンピュータに行わせる、請求項15に記載の非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体。
- 前記インストラクションが、さらに、
前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム速度が、前記トラクションモータ(46)の前記スケジュール速度よりも小さい場合には、前記双方向DC−DCコンバータ(26、28)が、所定のステップによって前記DCバス(36、80、90)の前記電圧を減少させるようにすること、および、
前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム速度が、前記トラクションモータ(46)の前記スケジュール速度よりも大きい場合には、前記双方向DC−DCコンバータ(26、28)が、前記所定のステップによって前記DCバス(36、80、90)の前記電圧を増加させるようにすること
を前記コンピュータに行わせる、請求項15または16記載の非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体。 - 前記インストラクションが、さらに、
前記トラクションモータ(46)に関して、電圧スケジューリングルックアップテーブルを含むデータベース(74)にアクセスすること、および、
前記電圧スケジューリングルックアップテーブルから、前記トラクションモータ(46)の前記スケジュール速度を決定すること
を前記コンピュータに行わせる、請求項15乃至17のいずれかに記載の非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体。 - 前記インストラクションが、さらに、
前記トラクションモータ(46)のリアルタイムトルクを監視すること、
前記トラクションモータ(46)に関して、所定の電圧スケジューリングルックアップテーブルを含むデータベース(74)にアクセスすること、および、
前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイムトルクおよび前記トラクションモータ(46)の前記リアルタイム速度に対応する前記所定の電圧スケジューリングルックアップテーブルから動作ポイントを特定すること、および、
前記双方向DC−DCコンバータ(26、28)が、前記動作ポイントに対応する電圧に適合するように前記DCバス(36、80、90)の前記電圧を選択的に調整するようにすること
を前記コンピュータに行わせる、請求項15乃至18のいずれかに記載の非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体。
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