[发明专利]混合动力汽车用开关磁阻发电机无源控制器的构造方法

说明书

本发明公开发电机控制应用技术领域中的一种混合动力汽车用开关磁阻发电机无源控制器的构造方法，由电池电流给定模块、PWM控制信号计算模块以及所需直流母线电压计算模块共同构成以电池电流isubgt;b/subgt;和直流母线电压Vsubgt;c/subgt;为输入、以开关信号dsubgt;b/subgt;为输出的基于稳压的储能无源控制器；由转矩‑电流查表模块、电流PWM控制信号计算模块、所需直流母线电压计算模块、实现MPPT运行的最优转速计算模块以及实时电感变化率计算模块共同构成以位置角θ、速度ω、相电流isubgt;j/subgt;和直流母线电压Vsubgt;c/subgt;为输入、以开关信号dsubgt;j/subgt;为输出的基于MTTP的自适应无源控制模块；由所述的基于稳压的储能无源控制器以及基于MPPT的自适应无源控制模块构成无源控制器，减少直流电压波动并提高其稳定性，提高发电机效率。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车用开关磁阻发电机，具体是其无源控制器的构造方法，属于车用发电机控制应用技术领域。

背景技术

根据混合动力汽车驱动联结方式，一般将混合动力汽车分为三类：串联式、并联式和混联式，除并联式外，串联式和混联式都是由发动机、发电机、驱动电机三大动力总成组成，发电机连接发动机，驱动电机和电池组，对于其稳定高效的控制尤为重要。

目前车用发电机多为感应电机和永磁电机。然而对于感应电机，其调速性能较差，不易进行精准控制，对电机的控制系统要求较高；对于永磁电机，由于存在永磁材料，所以在高温和高磁场环境下的稳定性难以保证。开关磁阻电机以其不需要稀土永磁，成本低，可靠性高和输出直流电压的优点，成为车用发电机的优选。由于车用负载需要直流输入，基于直流的体系结构为集成大多数新的分布式电源和能量存储设备提供了更多的选择，然而，分布式电源和负载的动态相互作用易导致直流微电网失稳。针对这一问题，传统方法是利用比例积分控制和能量存储系统来控制直流微电网，然而，在这种方法中，负载的非线性动态特性对输出电压稳定性的相互作用被忽略，因此，针对这种非线性系统，可以采用无源控制来解决这一困难，同时，无源控制作为鲁棒控制方法的一种，其抗干扰能力也很突出。

发明内容

本发明的目的是针对车用开关磁阻发电机形成的直流微电网因为分布式电源和负载的动态相互作用易失稳的缺陷，提供一种混合动力汽车用开关磁阻发电机无源控制器的构造方法，所构造的无源控制器能有效提高电压稳定性、降低电压波动以及实现最大功率点跟踪(MPPT)运行，鲁棒性增加，在各种复杂恶劣的运行环境下具有较好的抗干扰性和稳定性。

本发明采用的技术方案是包括如下步骤：

步骤A：将速度计算模块、驱动桥、发动机、开关磁阻发电机、位置检测模块、电流检测模块、功率变换器模块、驱动电机、第一PWM控制器、双向DC/DC变换器、第二PWM控制器、电池组和电压检测模块作为一个整体构成以开关信号d_j和d_b为输入，以位置角θ、速度ω、相电流i_j、直流母线电压V_c和电池电流i_b为输出的开关磁阻发电机直流微电网系统；