[發明專利]一種串聯混合動力客車的輔助功率單元及控制方法

有效

• 申請號: 201110130472.5
• 申請日: 2011-05-19
• 公開（公告）號: CN102267366A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 歐陽明高;楊福源;盧蘭光;吳曉剛;徐梁飛
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60K6/20
• 分類號: B60K6/20;B60W20/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種串聯混合動力客車的輔助功率單元，其特征在于：它包括柴油發動機，永磁同步發電機，三相不可控整流器和輔助功率單元控制器，所述輔助功率單元控制器包括前饋控制器和PID控制器；所述柴油發動機的輸出端連接所述永磁同步發電機，所述永磁同步發電機的輸出端連接所述三相不可控整流器，所述三相不可控整流器輸出端并聯連接一電壓傳感器、串聯連接一電流傳感器；將所述電壓傳感器采集到的直流電壓與混合動力客車整車控制器發出的目標功率信號，通過計算得到的目標電流輸入所述前饋控制器，將所述電流傳感器采集到的實際輸出電流與所述目標電流之間的電流誤差輸入所述PID控制器，將所述前饋控制器的輸出值與所述PID控制器的輸出值相加后作為噴油量輸入所述柴油發動機。

2.如權利要求1所述的一種串聯混合動力客車的輔助功率單元，其特征在于：所述柴油發動機是高壓共軌柴油發動機。

3.如權利要求1所述的一種串聯混合動力客車的輔助功率單元，其特征在于：所述永磁同步發電機是高效稀土永磁同步發電機。

4.如權利要求2所述的一種串聯混合動力客車的輔助功率單元，其特征在于：所述永磁同步發電機是高效稀土永磁同步發電機。

5.如權利要求1或2或3或4所述的一種串聯混合動力客車的輔助功率單元，其特征在于：所述三相不可控整流器由功率二極管組成。

6.如權利要求1～5任一項所述的所述輔助功率單元的控制方法，包括以下步驟：

1)將由混合動力客車整車控制器發出的目標功率信號與由三相不可控整流器輸出端采集的直流電壓信號進行計算，得到輔助功率單元的目標電流：

目標電流＝目標功率/三相不可控整流器輸出的直流電壓；

2)將步驟1)得到的目標電流和由三相不可控整流器輸出端采集的實際輸出電流信號進行電流誤差計算：

電流誤差＝目標電流-實際輸出電流；

3)將由步驟2)求取的電流誤差輸入PID控制器，將由步驟1)得到的目標電流輸入前饋控制器，利用預置在前饋控制器中的計算公式m_f＝f(I)，得到前饋控制器的輸出值m_f；

4)將前饋控制器的輸出值和PID控制器的輸出值相加作為柴油發動機的噴油量。

7.如權利要求6所述的一種串聯混合動力客車的輔助功率單元的控制方法，其特征在于：所述計算公式m_f＝f(I)為輔助功率單元在穩態平衡條件下，通過試驗得到的柴油發動機噴油量和輔助功率單元輸出電流的關系，進而擬合出以輔助功率單元目標電流I為自變量，以柴油發動機噴油量m_f為因變量的相應關系。