[发明专利]一种汽车电力系统稳定性的补偿方法及系统

说明书

本申请公开了一种汽车电力系统稳定性的补偿方法及系统，涉及汽车电子技术领域，该方法包括步骤：获取电力系统的运行参数，并以此计算电力系统稳定的电容极限值，运行参数包括滤波电感、滤波电阻、负载侧的稳态电压、以及理想恒功率负载等级；获取电力系统的母线电容值，当母线电容值小于或等于电容极限值时，获取待补偿的虚拟电容值，控制直流侧的虚拟电容补偿器根据虚拟电容值向直流侧的母线电流进行相应补偿调节，直至直流侧电流电压稳定。本申请，通过虚拟电容补偿器向直流侧的母线电流进行相应补偿调节模拟真实电容并联特性，即可实现能量的引入，提高汽车电力系统的稳定性，使电力系统在负载切换及扰动下均可稳定运行。

技术领域

本申请涉及汽车电子技术领域，具体涉及一种汽车电力系统稳定性的补偿方法及系统。

背景技术

目前，随着汽车工业的快速发展，汽车朝着更加智能、更加舒适的方向不断提升，致使汽车上的电气化负载也在不断增加。其中空调、电机控制器等伺服电机驱动系统，通常呈现出恒功率负载特性，会降低电力系统稳定性。

相关技术中，为了保证电力系统的稳定性，通常采用改善电力系统参数的方法。对于可改善的系统参数，一般有直流母线滤波参数及控制器参数。直流母线上的滤波参数包括滤波电容、滤波电感以及滤波器阻抗。直流母线电容由于其简单直接的特点，成为改善的首要参数之一，增大电容值可使提高系统的鲁棒性；相反的，减小滤波器电感值可增加系统的稳定性，然而系统电感值存在下限，其稳定性调节范围有限；增大滤波器阻抗会增加电路的损耗。而控制参数的调节往往会牺牲系统的动态特性来保证其稳定性。因此，直接增加滤波电容是目前保证稳定性的最优途径。

但是，在实际工程中，增加直流侧电容值意味着增大系统体积与成本，不仅造成了能量利用的不合理与浪费，且无法实现连续跟踪调节。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷之一，本申请的目的在于提供一种汽车电力系统稳定性的补偿方法及系统以解决通过增加直流侧电容值造成的增大电力系统体积与成本的问题。

本申请第一方面提供一种汽车电力系统稳定性的补偿方法，其包括步骤：

获取电力系统的运行参数，并以此计算上述电力系统稳定的电容极限值，上述运行参数包括滤波电感、滤波电阻、负载侧的稳态电压、以及理想恒功率负载等级；

获取上述电力系统的母线电容值，当上述母线电容值小于或等于上述电容极限值时，获取待补偿的虚拟电容值，控制直流侧的虚拟电容补偿器根据上述虚拟电容值向直流侧的母线电流进行相应补偿调节，直至直流侧电流电压稳定。

一些实施例中，上述获取待补偿的虚拟电容值具体包括：

设置补偿倍数，获取上述电容极限值与补偿倍数的乘积；

以上述乘积与上述母线电容值的差值作为上述待补偿的虚拟电容值。

一些实施例中，上述补偿倍数大于1且小于补偿阈值。

一些实施例中，控制直流侧的虚拟电容补偿器根据上述虚拟电容值向直流侧的母线电流进行相应补偿调节，具体包括：

根据上述虚拟电容值，计算虚拟电容的无功功率；

根据上述无功功率和当前时刻的负载侧电压，计算当前时刻的虚拟电容电流；

上述虚拟电容补偿器将上述虚拟电容电流作为注入的可控电流源，注入直流侧的母线电流进行补偿。

一些实施例中，还包括：当上述直流侧电流或电压不稳定时，再次获取待补偿的虚拟电容值，进行相应补偿调节。

本申请第二方面提供一种汽车电力系统稳定性的补偿系统，其包括：