[发明专利]一种太阳能电动汽车用光储驱系统模型预测控制方法

权利要求书

1.一种太阳能电动汽车用光储驱系统模型预测控制方法，其特征在于：太阳能电池板的正极连接到三相永磁同步电机的中性点O，负极连接电池的负极；所述方法包括如下步骤：

步骤1：在每一个控制周期中，采样太阳能电池板的输出电压V_PV、输出电流I_PV，然后通过扰动观测MPPT控制器，生成0轴电流给定值I₀^*；

步骤2：采样三相永磁同步电机转速n和转子位置电角度θ_e，利用转速控制器，实时计算出q轴电流给定值I_q^*；

步骤3：采样三相永磁同步电机相电流I_A、I_B、I_C，通过坐标变换，将相电流转化为d轴、q轴、以及0轴电流I_d、I_q、I₀；

步骤4：通过模型预测控制器，对电流I_d、I_q、I₀进行闭环控制，得到相应的d轴、q轴、以及0轴电压量V_d、V_q、V₀；

步骤5：通过坐标变换，将电压量V_d、V_q、V₀转化为相电压V_A、V_B、V_C；

步骤6：根据相电压V_A、V_B、V_C的大小，通过载波控制，将第二大相电压对应的载波取反，然后通过PWM生成模块生成三相逆变器驱动信号。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电动汽车用光储驱系统模型预测控制方法，其特征在于：所述步骤4中，通过模型预测控制器，对电流I_d、I_q、I₀进行闭环控制，通过公式(1)得到相应的d轴、q轴、以及0轴电压量V_d、V_q、V₀；

式中，R为三相永磁同步电机定子内阻；L_d为三相永磁同步电机d轴电感；L_q为三相永磁同步电机q轴电感；L₀为三相永磁同步电机0轴电感；ω_e为三相永磁同步电机的电角速度；ψ_f表示永磁体磁链；T_s表示采样周期；I_d^*为d轴电流给定值，其始终保持为0。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电动汽车用光储驱系统模型预测控制方法，其特征在于：所述步骤6中，首先对相电压按照从小到大的顺序进行排序，然后对第二大相电压对应的载波进行取反，如公式(2)所示，最后通过PWM生成模块生成三相逆变器驱动信号；

式中，C₁为电压最大相对应的载波；C₂为电压第二大相对应的载波；C₃为电压最小相对应的载波；三角载波C的表达式如公式(3)；

式中，t为时间；V_b为电池电压；T_s表示采样周期；mod为取余运算。