本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)汽車能量錯(cuò)峰控制裝置及其控制機(jī)理。

背景技術(shù)：

全球面臨的環(huán)境和能源的壓力日趨嚴(yán)峻，電動(dòng)汽車、混合電動(dòng)汽車等新能源汽車應(yīng)運(yùn)而生，尤其低速電動(dòng)汽車發(fā)展很好。

目前現(xiàn)有的電動(dòng)汽車存在的缺點(diǎn)是，電動(dòng)汽車受汽車整車電量影響，安裝空調(diào)會(huì)嚴(yán)重影響汽車的動(dòng)力性，低速車一般都不安裝空調(diào)，因此電動(dòng)汽車內(nèi)的環(huán)境極其惡劣，影響整車舒適性。即使安裝空調(diào)的電動(dòng)汽車，當(dāng)動(dòng)力電池的電量過低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)工作功率受限甚至停止工作且嚴(yán)重影響動(dòng)力性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服上述弊端，提供一種純電動(dòng)汽車能量錯(cuò)峰控制裝置，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)和空調(diào)壓縮機(jī)集中控制，能量合理分配，采用錯(cuò)峰控制技術(shù)，既保證了驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速的動(dòng)力性，又兼顧了空調(diào)的錯(cuò)峰控制，提高了整車舒適性。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種純電動(dòng)汽車能量錯(cuò)峰控制裝置，包括一中央控制單元和一逆變單元，中央控制單元包括一錯(cuò)峰控制模塊、一矢量控制模塊、一正弦波控制模塊和兩個(gè)svpwm，錯(cuò)峰控制模塊同時(shí)與矢量控制模塊和正弦波控制模塊連接，而矢量控制模塊和正弦波控制模塊均連接有svpwm，分別為svpwm2和svpwm1；逆變單元包括一壓縮機(jī)電機(jī)逆變器和一驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器，壓縮機(jī)電機(jī)逆變器與svpwm1連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器與svpwm2連接；

該錯(cuò)峰控制裝置還包括作用在驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器上的acmotor(交流電動(dòng)機(jī))和作用在壓縮機(jī)電機(jī)逆變器上的bldcmotor(無刷直流電動(dòng)機(jī))；

進(jìn)一步地，壓縮機(jī)電機(jī)逆變器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器為標(biāo)準(zhǔn)的三相逆變模塊，且兩者共用母線，能量可以直接交換，提高能量交換效率；

進(jìn)一步地，錯(cuò)峰控制模塊堅(jiān)持驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速優(yōu)先原則和回饋制動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)優(yōu)先原則，能夠同時(shí)兼顧整車加速的動(dòng)力性和整車舒適性；

本錯(cuò)峰控制裝置，在錯(cuò)峰控制過程中，包括三個(gè)狀態(tài)：

1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)待機(jī)狀態(tài)：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于停止運(yùn)轉(zhuǎn)或者滑行狀態(tài)；

此狀態(tài)中央控制單元參數(shù)按照如下方式設(shè)置：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定：taim＝0

壓縮機(jī)逆變器轉(zhuǎn)速設(shè)定：fcmd＝fadj·ksoc，其中ksoc為電池核電狀態(tài)系數(shù)，范圍0～1，fadj為溫度調(diào)節(jié)器輸出速度給定。

2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電狀態(tài)：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于回饋狀態(tài)；

此狀態(tài)中央控制單元參數(shù)按照如下方式設(shè)置：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩：taim＝treg；驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，向壓縮機(jī)電機(jī)逆變器提供能量，具體為：

其中f為電機(jī)運(yùn)行頻率，fmin為能量回饋起始工作頻率，fmax為最大能量啟動(dòng)工作頻率，treg_set為回饋力矩設(shè)定；

壓縮機(jī)逆變器：fcmd＝fadj·kte·ksoc，

其中，tbldc為壓縮機(jī)需求轉(zhuǎn)矩，treg為驅(qū)動(dòng)電機(jī)回饋力矩。

3.驅(qū)動(dòng)電機(jī)電動(dòng)狀態(tài)：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于電動(dòng)加速狀態(tài)。

此狀中央控制單元模式：

驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩：taim＝tacc·ksoc，其中ksoc為電池核電狀態(tài)系數(shù)，范圍0～1。

壓縮機(jī)逆變器：fcmd＝fadj·kte·ksoc，其中

100％對應(yīng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩。

具體的，待機(jī)狀態(tài)向電動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧铀賳?dòng)；發(fā)電狀態(tài)與電動(dòng)狀態(tài)之間可以相互轉(zhuǎn)變，發(fā)電狀態(tài)向電動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧铀傩枨?，電?dòng)狀態(tài)向發(fā)電狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿?dòng)動(dòng)作；發(fā)電狀態(tài)向待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ勾龣C(jī)。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本錯(cuò)峰控制裝置將驅(qū)動(dòng)電機(jī)和空調(diào)壓縮機(jī)集中控制，能量合理分配，采用錯(cuò)峰控制技術(shù)，既保證了整車驅(qū)動(dòng)加速的動(dòng)力性，又兼顧空調(diào)壓縮機(jī)的控制，調(diào)高了整車舒適性，具有很高市場價(jià)值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明錯(cuò)峰能量轉(zhuǎn)移示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1：

一種純電動(dòng)汽車能量錯(cuò)峰控制裝置，如圖1所示，中央控制單元中的錯(cuò)峰控制模塊同時(shí)連接有正弦波控制模塊和矢量控制模塊，而正弦波控制模塊和矢量控制模塊均連接有svpwm(空間矢量脈寬調(diào)制)，分別為svpwm1和svpwm2；具體的，svpwm1與逆變單元中的壓縮機(jī)電機(jī)逆變器連接，而svpwm2與逆變單元中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器連接。

上述錯(cuò)峰裝置中，壓縮機(jī)電機(jī)逆變器上連接有bldcmotor(無刷直流電動(dòng)機(jī))，驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器上連接有acmotor(交流電動(dòng)機(jī))，且壓縮機(jī)電機(jī)逆變器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器為標(biāo)準(zhǔn)的三相逆變模塊，且兩者共用母線，能量可以直接交換，提高能量交換效率。

值得一提的是，本錯(cuò)峰裝置的核心在于錯(cuò)峰控制模塊的錯(cuò)峰工作機(jī)制，錯(cuò)峰控制模塊堅(jiān)持兩個(gè)優(yōu)先原則：1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速優(yōu)先原則；2)回饋制動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)優(yōu)先原則，能夠同時(shí)兼顧整車加速的動(dòng)力性和整車舒適性。

本發(fā)明工作原理如下：

中央控制單元能夠采集車輛的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩、檔位信息和溫度信息，錯(cuò)峰控制模塊對正弦波控制模塊進(jìn)行壓縮機(jī)逆變器轉(zhuǎn)速設(shè)定(fcmd)，從而作用壓縮機(jī)電機(jī)逆變器，同時(shí)錯(cuò)峰控制模塊對矢量控制模塊進(jìn)行目標(biāo)轉(zhuǎn)矩(te)控制，從而作用驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆變器。

如圖2所示，錯(cuò)峰能量轉(zhuǎn)移具體為三個(gè)狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)移，具體的，三個(gè)狀態(tài)為s1、s2和s3，其中，s1為驅(qū)動(dòng)電機(jī)待機(jī)狀態(tài)，s2為驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)回饋狀態(tài)，s3為驅(qū)動(dòng)電機(jī)電動(dòng)狀態(tài)。

上文提及的各個(gè)狀態(tài)參數(shù)如下設(shè)置：

s1：驅(qū)動(dòng)電機(jī)待機(jī)狀態(tài)，即驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于停止運(yùn)轉(zhuǎn)或待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩設(shè)定：taim＝0，壓縮機(jī)逆變器轉(zhuǎn)速設(shè)定：fcmd＝fadj·ksoc，其中，ksoc為電池核電狀態(tài)系數(shù)，范圍0～1；fadj為溫度調(diào)節(jié)器輸出速度給定；

s2：驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)回饋狀態(tài)；此時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩：taim＝treg。驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，向壓縮機(jī)逆變器提供能量；

其中f為電機(jī)運(yùn)行頻率，fmin為能量回饋起始工作頻率，fmax為最大能量啟動(dòng)工作頻率，treg_set為回饋力矩設(shè)定；

壓縮機(jī)逆變器：fcmd＝fadj·kte·ksoc，其中，tbldc為壓縮機(jī)需求轉(zhuǎn)矩，treg為驅(qū)動(dòng)電機(jī)回饋力矩；

s3：驅(qū)動(dòng)電機(jī)電動(dòng)狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于電動(dòng)加速狀態(tài)；該狀態(tài)控制器設(shè)定中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩：taim＝tacc·ksoc，其中ksoc為電池核電狀態(tài)系數(shù)，范圍0～1；壓縮機(jī)逆變器：fcmd＝fadj·kte·ksoc；

其中：而100％對應(yīng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；

值得注意的是，三個(gè)狀態(tài)s1、s2與s3之間存在轉(zhuǎn)變過程，s1向s3轉(zhuǎn)變?yōu)榧铀賳?dòng)；s2與s3之間可以相互轉(zhuǎn)變，s2向s3轉(zhuǎn)變?yōu)榧铀傩枨螅瑂3向s2轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿?dòng)動(dòng)作；s2向s1轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ勾龣C(jī)。

上述實(shí)施方式只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。