[發明專利]用于控制比例積分器的方法和系統

有效

• 申請號: 201310614438.4
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103856133B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: S-J.楊;L.李;R.M.蘭索姆
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 鄧雪萌,傅永霄

技術領域

該技術領域總體上涉及控制比例積分器，并且尤其涉及用于將比例積分器控制和轉換速率限制相結合的系統和方法。

背景技術

比例積分器是通常在車輛動力電子系統中使用的控制回路反饋系統。例如，燃料電池電動車輛或混合動力電動車輛經常使用兩個分離的電壓源（例如，電池和燃料電池）以對驅動車輪的電動機提供動力。這樣的系統采用使用一個或多個比例積分器的功率轉換器（升壓轉換器）以控制或調節升壓轉換器。

在某些應用中（例如，燃料電池應用），最高性能限制因素是升壓轉換器轉換速率限制。然而，在升壓轉換器的電流工作模式中，比例積分器可以變得飽和，這轉而使得轉換速率限制功能失去對電流轉換速率的控制。比例積分器的飽和變得越深，燃料電池的保護恢復正常工作和重獲控制花的時間越久。

因此，需要提供一種在燃料電池實施例中使用的、將保護燃料電池不受損壞的比例積分器。另外，需要提供一種當保持轉換速率限制的同時不被飽和的比例積分器妨礙的升壓轉換器控制系統和方法。此外，結合附圖和上述技術領域和背景技術，從以下的具體實施方式和所附權利要求中，本發明的其它所需特征和特性將會變得顯而易見。

發明內容

提供了一種用于控制比例積分器的方法。所述方法處理在轉換速率限制電路中的命令信號以確定是否限制命令信號。轉換速率限制電路的輸出然后使用來自比例積分器的一個或多個反饋參數進行處理以提供處理后的命令信號。處理后的命令信號用受控制的信號處理以提供被提供至比例積分器的誤差信號從而提供電流命令信號。

提供了一種用于控制處理誤差信號并且提供電流命令信號的比例積分器的設備。設備包括誤差產生電路，該誤差產生電路配置為使用來自比例積分器的一個或多個反饋參數提供處理后的命令信號，并且通過從處理后的命令信號減去將被控制的信號而提供誤差信號。轉換速率限制電路用于接收命令信號并且確定在提供輸出至誤差產生電路之前是否限制命令信號。

提供了一種用于控制比例積分器的系統。所述系統包括能量源和連接到能量源上、響應于電流命令信號提供輸出電壓（被控制的信號）的升壓轉換器。逆變器連接到升壓轉換器上以處理輸出電壓并且提供多相電流至用于車輛的多相馬達。控制器連接到升壓轉換器，用于通過處理電流限制控制器中的命令信號而提供電流命令信號。電流限制控制器包括誤差產生電路，誤差產生電路配置為使用來自比例積分器的一個或多個反饋參數提供處理后的命令信號，并且通過從處理后的命令信號減去將被控制的信號而提供誤差信號。轉換速率限制電路用于接收命令信號并且確定在提供輸出至誤差產生電路之前是否限制命令信號。

本發明還提供了以下方案：

1. 一種用于控制對命令信號起響應的比例積分器的方法，包括步驟：

經由轉換速率限制電路處理命令信號以確定是否限制命令信號；

使用來自比例積分器的一個或多個反饋參數處理轉換速率限制電路的輸出信號以提供處理的命令信號；

處理被處理的命令信號和受控制的信號以提供誤差信號；以及

處理比例積分器中的誤差信號以提供電流命令信號。

2. 根據方案1所述的方法，其中處理命令信號包括處理轉換速率限制電路中具有上限值和下限值的命令信號。

3. 根據方案2所述的方法，其中上限值和下限值使用來自誤差產生電路的一個或多個反饋參數計算。

4. 根據方案3所述的方法，其中上限值和下限值使用處理的命令信號的之前樣本計算。

5. 根據方案1所述的方法，還包括處理升壓轉換器中的電流命令信號以提供受控制的電壓。

6. 一種用于控制比例積分器以控制來自升壓轉換器的輸出電壓的方法，所述比例積分器對命令信號起響應，包括步驟：

經由轉換速率限制電路處理命令信號以確定是否限制命令信號；

使用來自比例積分器的一個或多個反饋參數處理轉換速率限制電路的輸出信號以提供處理的命令信號；

從處理的命令信號減去將被控制的信號以提供誤差信號；

處理比例積分器中的誤差信號以提供電流命令信號；以及

處理升壓轉換器中的電流命令信號以提供受控制的信號。

7. 根據方案1所述的方法，其中處理命令信號包括處理轉換速率限制電路中具有上限值和下限值的命令信號。

8. 根據方案2所述的方法，其中上限值和下限值使用處理的命令信號的之前樣本計算。

9. 一種系統，包括：

配置為處理誤差信號和提供電流命令信號的比例積分器；