[发明专利]车辆控制系统和方法

说明书

一种控制方法和系统包括确定与外部电源可操作地耦合的车辆系统的谐振频率，所述外部电源向所述车辆系统提供电压和电流。第一滤波器从由所述外部电源提供的所述电压提取相位或频率分量以产生稳定电压分量。第二滤波器从由所述外部电源提供的所述电流提取相位或频率分量以产生稳定电流分量。所述稳定电压分量与所述稳定电流分量异相。基于所述稳定电压分量、所述稳定电流分量和所述谐振频率确定所述车辆系统的转换器装置的控制输入。将所述稳定电压分量、所述稳定电流分量和所述控制输入与所述转换器装置通信以改变所述车辆系统的所述谐振频率。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年3月12日提交的美国临时申请第63/160,455号以及于2021年11月15日提交的美国专利申请第17/526,186号的优先权，并且该申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本文所述主题涉及车辆系统的控制系统和方法。

背景技术

在车辆从外部电源(如悬链线、电气化铁轨等)接收电力的应用中，链路振荡和不稳定性可能由感应电容输入滤波、外部电源(例如，来自电网基础设施)上的瞬变、电力瞬变、与悬链电耦合的其他车辆和/或设备等引起。例如，链路振荡可能由电流和电压波动引起。此外，静态充电基础设施(如自动或手动电插头连接)也可能导致振荡。如果车辆上有电池，电网基础设施与电池之间可能会产生振荡。链路不稳定的情况可能引起断路器跳闸，可能需要车辆或设备安装保护电路等。

作为稳定链路振荡的一个示例，连接系统可以包括电感-电容滤波器，该滤波器可用于提供更稳定的连接和断开转换，以抑制瞬态效应等。然而，当与典型的逆变器控制动态相结合时，车辆或设备与悬链之间的链路在固有频率被激励时变得无阻尼且可能不稳定。例如，当车辆与悬链连接或断开时，当车辆的动力或牵引力发生变化时，当与悬链可操作地耦合的设备的动力发生变化时，或在类似的情况下，固有频率可能会被激励。可以使用现有的主动阻尼控制策略，例如通过使用通过带通滤波器的链路电压，然后将其叠加为扭矩调节的分量，例如，以取消或减少不稳定性。当固有频率已知或预期时，可以使用叠加的链路电压来抑制固有频率。然而，在分量和/或控制器变化未知或与预期不同的情况下，可能需要附加的或替代的阻尼措施。

可能希望具有一种与当前使用的系统和方法不同的稳定链路振荡的系统和方法。

发明内容

在一个或多个实施例中，一种方法包括确定与外部电源可操作地耦合的车辆系统的谐振频率。所述外部电源可以向所述车辆系统提供电压和电流。使用多个滤波器由所述电压形成稳定电压分量以及由所述电流形成稳定电流分量。第一滤波器从由所述外部电源提供的所述电压提取相位或频率分量中的一个或多个以产生所述稳定电压分量。第二滤波器从由所述外部电源提供的所述电流提取相位或频率分量中的一个或多个以产生所述稳定电流分量。所述稳定电压分量与所述稳定电流分量异相。基于所述稳定电压分量、所述稳定电流分量和所述谐振频率确定所述车辆系统的转换器装置的控制输入。将所述稳定电压分量、所述稳定电流分量和所述控制输入与所述转换器装置进行通信。所述稳定电压分量、所述稳定电流分量和所述控制输入改变所述车辆系统的所述谐振频率。

在一个或多个实施例中，一种控制系统包括传感器，其被配置为检测与外部电源可操作地耦合的车辆系统的谐振频率。所述外部电源向所述车辆系统提供电压和电流。多个滤波器被配置为由所述电压形成稳定电压分量以及由所述电流形成稳定电流分量。所述多个滤波器中的第一滤波器从由所述外部电源提供的所述电压提取相位或频率分量中的一个或多个以产生所述稳定电压分量。所述多个滤波器中的第二滤波器从由所述外部电源提供的所述电流提取相位或频率分量中的一个或多个以产生所述稳定电流分量。所述稳定电压分量与所述稳定电流分量异相。一个或多个处理器被配置为基于所述稳定电压分量、所述稳定电流分量和所述谐振频率确定所述车辆系统的转换器装置的控制输入。所述一个或多个处理器将所述稳定电压分量、所述稳定电流分量和所述控制输入与所述车辆系统的所述转换器装置进行通信。所述稳定电压分量、所述稳定电流分量和所述控制输入改变所述车辆系统的所述谐振频率。