[发明专利]绕组开路式永磁电机发电系统的能量分配控制方法

权利要求书

1.绕组开路式永磁电机发电系统的能量分配控制方法，其特征在于,包括如下步骤：

步骤1、预先设定期望输出电压，测量实际输出电压数值，将期望输出电压与实际输出电压相减的差值经过比例积分调节器后，得到电枢绕组电流转矩分量的期望幅值，每相电枢绕组电流转矩分量的相位与每相电枢绕组空载反电势的相位相同，根据每相电枢绕组电流转矩分量的相位和电枢绕组电流转矩分量的期望幅值得到电枢绕组电流转矩分量的期望值；

步骤2、根据蓄电池电压和外部能量分配指令确定蓄电池期望输出电流；

步骤3、蓄电池期望输出电流与蓄电池输出电流的差值经过比例积分调节器后，得到绕组开路式永磁电机每相电枢绕组电流调功分量的期望幅值，该绕组开路式永磁电机电枢绕组电流调功分量的相位超前每相电枢绕组空载反电势相位90度；

步骤4、根据电枢绕组电流转矩分量的期望值和电枢绕组电流调功分量的期望值计算电枢绕组电流的期望值：

步骤5、比较电枢绕组电流的期望值与实际测得的电枢绕组电流，得到开关状态，控制绕组开路式永磁电机发电系统的三相桥式逆变器。

2.根据权利要求1所述的绕组开路式永磁电机发电系统的能量分配控制方法，其特征在于：所述步骤4的计算公式如下：

电枢绕组电流的期望值＝电枢绕组电流转矩分量的期望值+电枢绕组电流调功分量的期望值。

3.根据权利要求1所述的绕组开路式永磁电机发电系统的能量分配控制方法，所述绕组开路式永磁电机发电系统，包括三相桥式逆变器，所述三相桥式逆变器包括a、b、c三相，其中，a相包括第一、第二开关管，b相包括第三、第四开关管，c相包括第五、第六开关管，其特征在于：所述步骤5的具体过程如下：

计算a、b、c三相电枢绕组电流的期望值与实际测得的电枢绕组电流的差值ΔI_a、ΔI_b、ΔI_c，

当ΔI_a≥0时，三相全桥逆变器第一开关管开关状态为1，三相全桥逆变器第二开关管开关状态为0，

当ΔI_b≥0时，三相全桥逆变器第三开关管开关状态为1，三相全桥逆变器第四开关管开关状态为0，

当ΔI_c≥0时，三相全桥逆变器第五开关管开关状态为1，三相全桥逆变器第六开关管开关状态为0，

当ΔI_a＜0时，三相全桥逆变器第一开关管开关状态为0，三相全桥逆变器第二开关管开关状态为1，

当ΔI_b＜0时，三相全桥逆变器第三开关管开关状态为0，三相全桥逆变器第四开关管开关状态为1，

当ΔI_c＜0时，三相全桥逆变器第五开关管开关状态为0，三相全桥逆变器第六开关管开关状态为1。

4.根据权利要求1所述的绕组开路式永磁电机发电系统的能量分配控制方法，其特征在于：所述三相电枢绕组电流的期望值采用如下公式计算：

其中，θ为绕组开路式永磁电机空载反电势综合矢量与绕组开路式永磁电机两相静止αβ坐标系中α轴的夹角，为绕组开路式永磁电机电枢绕组电流转矩分量的期望幅值，为绕组开路式永磁电机电枢绕组电流调功分量的期望幅值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的绕组开路式永磁电机发电系统的能量分配控制方法，其特征在于：所述绕组开路式永磁电机发电系统，包括绕组开路式永磁电机、三相二极管不控整流桥、三相桥式逆变器、第一滤波电容、第二滤波电容、蓄电池、输出电压传感器、电枢电流传感器、转子位置传感器；

所述绕组开路式永磁电机的三相电枢绕组设置电枢电流传感器，所述蓄电池的输出端设置蓄电池电流传感器；

所述绕组开路式永磁电机三相电枢绕组的一端与三相二极管不控整流桥的输入端连接，三相二极管不控整流桥的输出端分别与第一滤波电容、负载和输出电压传感器连接，绕组开路式永磁电机三相电枢绕组的另一端与三相桥式逆变器的输出端连接，三相桥式逆变器的输入端分别与第二滤波电容和蓄电池连接，每相电枢绕组串联一个电枢电流传感器，绕组开路式永磁电机的转子通过发动机的转轴与转子位置传感器连接，每相电枢绕组空载反电势的相位由转子位置传感器测得。