[發明專利]一種太陽能電動汽車用光儲驅系統模型預測控制方法

在審

• 申請號: 202110792823.2
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113306403A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 於鋒;朱志豪;汪治;殷琪皓;吳曉新
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B60L8/00
• 分類號: B60L8/00;B60L15/28
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

1.一種太陽能電動汽車用光儲驅系統模型預測控制方法，其特征在于：太陽能電池板的正極連接到三相永磁同步電機的中性點O，負極連接電池的負極；所述方法包括如下步驟：

步驟1：在每一個控制周期中，采樣太陽能電池板的輸出電壓V_PV、輸出電流I_PV，然后通過擾動觀測MPPT控制器，生成0軸電流給定值I₀^*；

步驟2：采樣三相永磁同步電機轉速n和轉子位置電角度θ_e，利用轉速控制器，實時計算出q軸電流給定值I_q^*；

步驟3：采樣三相永磁同步電機相電流I_A、I_B、I_C，通過坐標變換，將相電流轉化為d軸、q軸、以及0軸電流I_d、I_q、I₀；

步驟4：通過模型預測控制器，對電流I_d、I_q、I₀進行閉環控制，得到相應的d軸、q軸、以及0軸電壓量V_d、V_q、V₀；

步驟5：通過坐標變換，將電壓量V_d、V_q、V₀轉化為相電壓V_A、V_B、V_C；

步驟6：根據相電壓V_A、V_B、V_C的大小，通過載波控制，將第二大相電壓對應的載波取反，然后通過PWM生成模塊生成三相逆變器驅動信號。

2.根據權利要求1所述的一種太陽能電動汽車用光儲驅系統模型預測控制方法，其特征在于：所述步驟4中，通過模型預測控制器，對電流I_d、I_q、I₀進行閉環控制，通過公式(1)得到相應的d軸、q軸、以及0軸電壓量V_d、V_q、V₀；

式中，R為三相永磁同步電機定子內阻；L_d為三相永磁同步電機d軸電感；L_q為三相永磁同步電機q軸電感；L₀為三相永磁同步電機0軸電感；ω_e為三相永磁同步電機的電角速度；ψ_f表示永磁體磁鏈；T_s表示采樣周期；I_d^*為d軸電流給定值，其始終保持為0。

3.根據權利要求1所述的一種太陽能電動汽車用光儲驅系統模型預測控制方法，其特征在于：所述步驟6中，首先對相電壓按照從小到大的順序進行排序，然后對第二大相電壓對應的載波進行取反，如公式(2)所示，最后通過PWM生成模塊生成三相逆變器驅動信號；

式中，C₁為電壓最大相對應的載波；C₂為電壓第二大相對應的載波；C₃為電壓最小相對應的載波；三角載波C的表達式如公式(3)；

式中，t為時間；V_b為電池電壓；T_s表示采樣周期；mod為取余運算。