发电机功率输出控制方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发电领域，尤其涉及一种发电机功率输出控制方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002] 对于重型多轮电驱车串联混合动力的用电系统，发电机组作为主功率供电设备， 输出的电能通常情况下需要为驱动电机、制动空压机、电控助力、空调系统、水循环冷却系 统以及上装高压供电的设备供电。其中，驱动系统所需功率可以较为准确评估，制动空压 机、电控助力、空调系统、水循环冷却系统所需功率可以粗略估计，而上装其它需要高压供 电的设备所需用电功率则难以评估。因此传统的功率跟踪方法难以满足多轮电驱发射车的 复杂用电需求。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少克服上述缺陷之一提供一种发电机功率输出控制方法、装置及系 统，能够实现发电机功率平滑输出。
[0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
[0005] 本发明的一个方面提供了一种发电机功率输出控制方法，包括：以预设的控制周 期定时采集高压直流母线电压，计算母线实际电压值;根据计算得到的所述母线实际电压 值以及预先设置的母线电压设定值，计算母线电压偏差;根据计算得到的所述母线电压偏 差通过增量限幅调节方式计算转矩增量;根据预设的转矩初始值，在每个控制周期动态叠 加计算得到的转矩增量，以及预先设定的转矩上限值和下限值，计算发电机给定转矩;在保 持发电机转速恒定的情况下，根据计算得到的所述给定转矩，调节发电机给定转矩，控制发 电机功率的输出。
[0006] 另外，所述以预设周期定时采集高压直流母线电压，计算母线实际电压值包括：以 预设周期定时采集高压直流母线电压，根据采集到的所述高压直流母线电压以及预设的变 换比例，计算输出电压，对计算得到的所述输出电压进行模拟电路和数字电路的隔离，并将 所述输出电压转换为数字量的母线实际电压值。
[0007] 另外，所述根据计算得到的所述母线电压偏差通过增量限幅调节方式计算转矩增 量包括:转矩增量通过如下方式计算得到：ΔT = kppXIError-kpIXLastError;其中，ΔT为 所述转矩增量，kPP为比例系数，kPI为积分系数，IError为当前计算得到的母线电压偏差， LastError为上次计算得到的母线电压偏差。
[0008] 本发明另一方面提供了一种发电机功率输出控制装置，包括:计算模块，用于以预 设的控制周期定时采集高压直流母线电压，计算母线实际电压值;根据计算得到的所述母 线实际电压值以及预先设置的母线电压设定值，计算母线电压偏差;根据计算得到的所述 母线电压偏差通过增量限幅调节方式计算转矩增量;根据预设的转矩初始值，在每个控制 周期动态叠加计算得到的转矩增量，以及预先设定的转矩上限值和下限值，计算发电机给 定转矩;控制模块，用于在保持发电机转速恒定的情况下，根据计算得到的所述给定转矩， 调节发电机给定转矩，控制发电机功率的输出。
[0009] 另外，所述计算模块通过如下方式以所述以预设周期定时采集高压直流母线电 压，计算母线实际电压值:所述计算模块，以预设周期定时采集高压直流母线电压，根据采 集到的所述高压直流母线电压以及预设的变换比例，计算输出电压，对计算得到的所述输 出电压进行模拟电路和数字电路的隔离，并将所述输出电压转换为数字量的母线实际电压 值。
[0010] 另外，所述计算模块通过如下方式根据计算得到的所述母线电压偏差通过增量限 幅调节方式计算转矩增量：转矩增量通过如下方式计算得到：Δ T = kpp X IError-kpi X LastError;其中，Δ T为所述转矩增量，kPP为比例系数，kPI为积分系数，IError为当前计算 得到的母线电压偏差，LastError为上次计算得到的母线电压偏差。
[0011] 本发明又一方面提供了一种发电机功率输出控制系统，包括:控制装置以及发电 机组;所述控制装置包括:能量管理控制器、电机控制器以及电压转换隔离器;其中，所述能 量管理控制器，用于以预设的控制周期定时采集高压直流母线电压，计算母线实际电压值； 根据计算得到的所述母线实际电压值以及预先设置的母线电压设定值，计算母线电压偏 差;根据计算得到的所述母线电压偏差通过增量限幅调节方式计算转矩增量;根据预设的 转矩初始值，在每个控制周期动态叠加计算得到的转矩增量，以及预先设定的转矩上限值 和下限值，计算发电机给定转矩，在保持发电机转速恒定的情况下，根据计算得到的所述给 定转矩，调节发电机给定转矩，控制所述电机控制器;所述电机控制器，用于控制所述发电 机组的发电机功率的输出；所述电压转换隔离器，用于以预设周期定时采集高压直流母线 电压，根据采集到的所述高压直流母线电压以及预设的变换比例，计算输出电压;所述能量 管理控制器，还用于对计算得到的所述输出电压进行模拟电路和数字电路的隔离，并将所 述输出电压转换为数字量的母线实际电压值。
[0012] 另外，其特征在于，所述能量管理控制器通过如下方式根据计算得到的所述母线 电压偏差通过增量限幅调节方式计算转矩增量:转矩增量通过如下方式计算得到：A T = kPP X IError-kPI X LastError;其中，Δ T为所述转矩增量，kPP为比例系数，kPI为积分系数， IError为当前计算得到的母线电压偏差，LastError为上次计算得到的母线电压偏差。
[0013] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过本发明实施例提供的电机功率输出 控制方法、装置及系统，通过动态采集直流母线电压计算得到发电机给定转矩，调节发电机 输出功率，进而实现母线电压的自主均衡控制。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 附图。
[0015] 图1为本发明实施例1提供的电机功率输出控制系统的结构示意图；
[0016] 图2为本发明实施例1提供的电机功率输出控制系统的原理图；
[0017] 图3为本发明实施例1提供的电机功率输出控制装置中电压转换隔离器的电路图；
[0018] 图4为本发明实施例2提供的电机功率输出控制装置的结构示意图；
[0019] 图5为本发明实施例2提供的电机功率输出控制方法的流程图；
[0020] 图6为本发明实施例3提供的电机功率输出控制方法的一种具体流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[0022] 实施例1
[0023] 图1为本发明实施例1提供的电机功率输出控制系统的结构示意图，参见图1，本发 明实施例1提供的电机功率输出控制系统，包括：
[0024] 控制装置10以及发电机组20;
[0025] 控制装置10包括:能量管理控制器101、电机控制器102以及电压转换隔离器103; [0026]其中，能量管理控制器101，用于以预设的控制周期定时采集高压直流母线电压， 计算母线实际电压值;根据计算得到的母线实际电压值以及预先设置的母线电压设定值， 计算母线电压偏差;根据计算得到的母线电压偏差通过增量限幅调节方式计算转矩增量； 根据预设的转矩初始值，在每个控制周期动态叠加计算得到的转矩增量，以及预先设定的 转矩上限值和下限值，计算发电机给定转矩，在保持发电机转速恒定的情况下，根据计算得 到的给定转矩，调节发电机给定转矩，控制电机控制器102;
[0027]电机控制器102,用于控制发电机组20的发电机功率的输出；
[0028] 电压转换隔离器103,用于以预设周期定时采集高压直流母线电压，根据采集到的 高压直流母线电压以及预设的变换比例，计算输出电压；
[0029] 能量管理控制器101，还用于对计算得到的输出电压进行模拟电路和数字电路的 隔离，并将输出电压转换为数字量的母线实际电压值。
[0030] 当然，本发明中，通过直流母线，还可以对η个用电设备进行供电，其中η为正整数。 [0031]其中，作为本发明的一个可选的【具体实施方式】，本发明中的电机功率输出控制系 统可以主要包括柴油发电机组20和控制装置10两部分。其中，发动机组20作为系统的动力 源，以固定转速运转，永磁同步发电机201通过联轴器202直接与发动机203连接，发动机带 动发电机旋转，发电机绕组切割磁力线输出电能。
[0032] 控制装置10可以包含能量管理控制器101、电机控制器102、电压隔离转换器103。 其中：
[0033] 能量管理控制器101可