[发明专利]用于控制比例积分器的方法和系统

说明书

技术领域

该技术领域总体上涉及控制比例积分器，并且尤其涉及用于将比例积分器控制和转换速率限制相结合的系统和方法。

背景技术

比例积分器是通常在车辆动力电子系统中使用的控制回路反馈系统。例如，燃料电池电动车辆或混合动力电动车辆经常使用两个分离的电压源（例如，电池和燃料电池）以对驱动车轮的电动机提供动力。这样的系统采用使用一个或多个比例积分器的功率转换器（升压转换器）以控制或调节升压转换器。

在某些应用中（例如，燃料电池应用），最高性能限制因素是升压转换器转换速率限制。然而，在升压转换器的电流工作模式中，比例积分器可以变得饱和，这转而使得转换速率限制功能失去对电流转换速率的控制。比例积分器的饱和变得越深，燃料电池的保护恢复正常工作和重获控制花的时间越久。

因此，需要提供一种在燃料电池实施例中使用的、将保护燃料电池不受损坏的比例积分器。另外，需要提供一种当保持转换速率限制的同时不被饱和的比例积分器妨碍的升压转换器控制系统和方法。此外，结合附图和上述技术领域和背景技术，从以下的具体实施方式和所附权利要求中，本发明的其它所需特征和特性将会变得显而易见。

发明内容

提供了一种用于控制比例积分器的方法。所述方法处理在转换速率限制电路中的命令信号以确定是否限制命令信号。转换速率限制电路的输出然后使用来自比例积分器的一个或多个反馈参数进行处理以提供处理后的命令信号。处理后的命令信号用受控制的信号处理以提供被提供至比例积分器的误差信号从而提供电流命令信号。

提供了一种用于控制处理误差信号并且提供电流命令信号的比例积分器的设备。设备包括误差产生电路，该误差产生电路配置为使用来自比例积分器的一个或多个反馈参数提供处理后的命令信号，并且通过从处理后的命令信号减去将被控制的信号而提供误差信号。转换速率限制电路用于接收命令信号并且确定在提供输出至误差产生电路之前是否限制命令信号。

提供了一种用于控制比例积分器的系统。所述系统包括能量源和连接到能量源上、响应于电流命令信号提供输出电压（被控制的信号）的升压转换器。逆变器连接到升压转换器上以处理输出电压并且提供多相电流至用于车辆的多相马达。控制器连接到升压转换器，用于通过处理电流限制控制器中的命令信号而提供电流命令信号。电流限制控制器包括误差产生电路，误差产生电路配置为使用来自比例积分器的一个或多个反馈参数提供处理后的命令信号，并且通过从处理后的命令信号减去将被控制的信号而提供误差信号。转换速率限制电路用于接收命令信号并且确定在提供输出至误差产生电路之前是否限制命令信号。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种用于控制对命令信号起响应的比例积分器的方法，包括步骤：

经由转换速率限制电路处理命令信号以确定是否限制命令信号；

使用来自比例积分器的一个或多个反馈参数处理转换速率限制电路的输出信号以提供处理的命令信号；

处理被处理的命令信号和受控制的信号以提供误差信号；以及

处理比例积分器中的误差信号以提供电流命令信号。

2. 根据方案1所述的方法，其中处理命令信号包括处理转换速率限制电路中具有上限值和下限值的命令信号。

3. 根据方案2所述的方法，其中上限值和下限值使用来自误差产生电路的一个或多个反馈参数计算。

4. 根据方案3所述的方法，其中上限值和下限值使用处理的命令信号的之前样本计算。

5. 根据方案1所述的方法，还包括处理升压转换器中的电流命令信号以提供受控制的电压。

6. 一种用于控制比例积分器以控制来自升压转换器的输出电压的方法，所述比例积分器对命令信号起响应，包括步骤：

经由转换速率限制电路处理命令信号以确定是否限制命令信号；

使用来自比例积分器的一个或多个反馈参数处理转换速率限制电路的输出信号以提供处理的命令信号；

从处理的命令信号减去将被控制的信号以提供误差信号；

处理比例积分器中的误差信号以提供电流命令信号；以及

处理升压转换器中的电流命令信号以提供受控制的信号。

7. 根据方案1所述的方法，其中处理命令信号包括处理转换速率限制电路中具有上限值和下限值的命令信号。

8. 根据方案2所述的方法，其中上限值和下限值使用处理的命令信号的之前样本计算。

9. 一种系统，包括：

配置为处理误差信号和提供电流命令信号的比例积分器；