[发明专利]具有分布式控制的电动车辆直流功率转换

权利要求书

1.一种电动车辆装置，包括：

电池组，所述电池组包括提供主电压的串联电池单元；

多个DC/DC转换器，每个所述DC/DC转换器具有由各自的电池单元供电的输入端；

低电压总线，其中所述DC/DC转换器具有并联连接到所述低电压总线的各自的输出端；

中央模块，所述中央模块具有外部回路控制器，所述外部回路控制器产生适于将所述低电压总线上的总线电压调节到预定电压的目标电流，并且所述中央模块具有分配器，所述分配器根据连接到所述DC/DC转换器的所述电池单元的各自的荷电状态将所述目标电流分配到用于各自DC/DC转换器的多个分配的电流指令中；以及

多个本地控制器，所述多个本地控制器中的每个调节各自DC/DC转换器的电流，其中每个本地控制器接收各自的分配的电流指令作为各自的前馈控制变量，并且其中每个本地控制器使用所述总线电压和所述预定电压之间的误差作为各自的反馈控制变量。

2.根据权利要求1所述的装置，其中每个本地控制器包括具有积分输出的外区抗饱和积分控制器，当所述本地控制器处于稳定状态时，所述积分输出大体为零。

3.根据权利要求2所述的装置，其中每个积分控制器包括死区函数，当所述误差小于阈值时，所述死区函数将待积分的所述误差设置为零。

4.根据权利要求3所述的装置，其中每个积分控制器还包括斜降函数，当所述误差小于所述阈值时，所述斜降函数将任何非零积分输出驱动至零。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述斜降函数包括作为所述积分控制器的输入的所述非零积分输出的反馈。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述反馈包括与所述误差的大小成反比的增益因子。

7.根据权利要求1所述的装置，其中每个本地控制器包括比例-积分控制，所述比例-积分控制用于对所述误差进行积分以产生相应的积分输出，并且其中所述外部回路控制器包括响应于所述本地控制器的所述积分输出的总和的外部积分控制。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述积分输出的总和被缩放并且加到所述外部积分控制的输入端。

9.根据权利要求1所述的装置，其中每个本地控制器包括具有积分输出的外区抗饱和积分控制器，当所述本地控制器处于稳定状态时，所述积分输出大体为零，其中每个本地控制器包括比例-积分控制，所述比例-积分控制用于积分所述误差以产生相应的积分输出，并且其中所述外部回路控制器包括响应于所述本地控制器的所述积分输出的总和的外部积分控制。

10.根据权利要求9所述的装置，其中每个本地控制器包括死区函数，当所述误差小于阈值时，所述死区函数将待积分的所述误差设置为零，并且其中每个本地控制器还包括斜降函数，当所述误差小于所述阈值时，所述斜降函数将任何非-零积分输出驱动至零。

11.一种控制由各自的电池单元供电的多个并联转换器中的DC/DC转换器的方法，包括以下步骤：

从外部电压控制器接收分配的电流指令；

根据所述分配的电流指令生成前馈控制变量；

接收所述并联转换器的公共输出电压；

根据所述公共输出电压和设定点电压之间的误差的积分产生反馈控制变量；以及

加和所述控制变量以调节来自所述DC/DC转换器的电流。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述误差小于阈值时将待积分的所述误差设置为零的步骤。

13.一种用于由各自的电池单元供电的多个并联转换器中的DC/DC转换器的控制器，包括：

前馈部分，所述前馈部分从外部电压控制器接收分配的电流指令以产生第一控制变量；

反馈部分，所述反馈部分接收所述并联转换器的公共输出，以根据公共输出电压和设定点电压之间的误差产生第二控制变量；以及

加法器，所述加法器加和所述控制变量以调节来自所述DC/DC转换器的电流。