FR2956267A1 - Appareil de commande de convertisseur de puissance - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un appareil de commande de convertisseur de puissance comprenant une unité de conversion de puissance (220) incluant un circuit de pont et un circuit inducteur ; et un dispositif de commande comprenant un moyen de détection de tension de borne B (301), un moyen de détection de courant inducteur (302), un moyen de régulation de tension de génération (305), un moyen de régulation de couple de génération (306), et un moyen de sélection de régulation (307). Le moyen de sélection de régulation sélectionne un moyen de régulation (305 ou 306) d'après une commande externe ou une charge du moteur de générateur (102).

Description

APPAREIL DE COMMANDE DE CONVERTISSEUR DE PUISSANCE CONTEXTE DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un appareil de commande de convertisseur de puissance, qui est monté principalement sur un véhicule et est connecté à un moteur de générateur rotatif de type à enroulement inducteur, qui fonctionne comme un moteur au démarrage d'un moteur thermique, qui fonctionne comme un générateur après le démarrage, et qui a un enroulement d'induit et un enroulement inducteur.
Description de l'art connexe Au cours de ces dernières années, pour la protection de l'environnement et l'amélioration du rendement de carburant, ce que l'on appelle des véhicules hybrides comprenant un moteur thermique et une autre source de puissance comme un moteur de générateur rotatif ont été de plus en plus développés et mis en usage pratique. De tels véhicules utilisent alternativement le moteur thermique ou l'autre source de puissance sur la base des états de fonctionnement.
Il existe par exemple une technique appelée d'arrêt en position de ralenti. Pour supprimer la consommation inutile de carburant au ralenti, lorsqu'un véhicule s'arrête à un feu de circulation, un moteur thermique à combustion interne est arrêté. A la détection de l'intention de démarrage d'un opérateur, comme en appuyant sur l'accélérateur ou en relâchant le frein, le moteur thermique à combustion interne est redémarré par le moteur de générateur rotatif. Le moteur de générateur rotatif monté sur un tel véhicule est monté sur le moteur thermique de manière à donner et recevoir un couple, et par conséquent un régime peut significativement changer sous l'effet de l'actionnement de l'accélérateur par l'opérateur ou sous l'influence du frottement du moteur thermique. Un type à enroulement inducteur, pouvant être commandé par un courant inducteur sans incorporer d'aimant permanent dans un rotor, est employé comme type capable de commander une tension induite d'un moteur de générateur rotatif indépendamment du régime du moteur. Lorsque le moteur de générateur rotatif monté sur le véhicule est utilisé comme générateur, un couple de génération correspondant à une quantité de génération de puissance est généré dans le moteur thermique couplé. Lorsque le régime est constant, le couple de génération augmente avec la quantité de génération de puissance.
Par conséquent, lorsque la quantité de génération de puissance augmente rapidement, le couple de génération à générer augmente également rapidement. Si le changement prononcé du couple de génération survient par exemple au ralenti, cela peut amener le moteur thermique à caler. Pour empêcher que le moteur thermique ne cale pendant la génération de puissance, il est nécessaire de prendre une quantité de couple de génération générée pour le moteur thermique. Par exemple, le document JP 421 370 B décrit que, pour prendre un couple de charge pendant la génération de puissance, le couple de charge au cours de la génération de puissance est estimé sur la base d'un régime d'un générateur pour véhicule, d'un courant inducteur, d'une tension de batterie, et d'éléments similaires.
En général, le générateur monté sur le véhicule effectue une régulation de tension de génération de manière à ajuster une tension d'une alimentation de puissance connectée électriquement au générateur à une valeur prédéterminée. Néanmoins, dans ce cas, si la tension de l'alimentation de puissance change rapidement pour une certaine raison, la quantité de génération de puissance change rapidement. Par conséquent, le couple de génération change rapidement. Si une augmentation rapide de la quantité de génération de puissance, en l'occurrence une augmentation rapide du couple de génération, survient dans un état dans lequel une sortie de moteur est basse, comme un état de ralenti, cela amène le moteur thermique à caler. Il est donc nécessaire d'estimer le couple de génération pour le moteur thermique pendant la génération de puissance et de commander la valeur estimée du couple de génération à une valeur prédéterminée. Néanmoins, il n'y a pas de condition spécifique pour le choix entre la régulation de tension de génération et la régulation de couple de génération, d'où le problème de savoir quelle régulation utiliser.
RESUME DE L'INVENTION La présente invention est proposée pour résoudre les problèmes décrits ci-dessus. Un objet de l'invention consiste à supprimer une variation du couple de génération et à empêcher une génération de puissance excessive dans un appareil de commande de convertisseur de puissance utilisé pour un moteur de générateur de type à enroulement inducteur ayant un enroulement inducteur en commutant entre la régulation de tension de génération et la régulation de couple de génération sur la base d'une commande d'un extérieur ou d'une charge du moteur de générateur. Selon la présente invention, un appareil de commande de convertisseur de puissance connecté à un moteur de générateur de courant alternatif à plusieurs phases incluant un enroulement d'induit et un enroulement inducteur, comprend une unité de conversion de puissance ; et un dispositif de commande pour commander l'activation et la désactivation des éléments de commutation de l'unité de conversion de puissance, dans lequel l'unité de conversion de puissance comprend un circuit de pont incluant un élément de commutation pour un bras de côté positif et un élément de commutation pour un bras de côté négatif, pour commander l'alimentation d'énergie de l'enroulement d'induit et un circuit inducteur pour commander l'alimentation d'énergie de l'enroulement inducteur en utilisant un élément de commutation inducteur, le dispositif de commande comprend un moyen de détection de tension de borne B pour détecter une tension de borne B générée entre un potentiel de référence et une borne B qui est une entrée de puissance et une borne de sortie du moteur de générateur de courant alternatif à plusieurs phases, un moyen de détection de courant inducteur pour détecter un courant inducteur traversant l'enroulement inducteur, un moyen de régulation de tension de génération pour réguler le courant inducteur de sorte que la tension de borne B dans le moteur de générateur de courant alternatif à plusieurs phases soit égale à une commande de tension de génération, un moyen de régulation de couple de génération pour réguler le courant inducteur de sorte qu'un couple de génération dans le moteur de générateur de courant alternatif à plusieurs phases soit égal à une commande de couple de génération, et un moyen de sélection de régulation pour choisir l'un du moyen de régulation de tension de génération et du moyen de régulation de couple de génération pendant la génération de puissance, et le moyen de sélection de régulation sélectionne l'un du moyen de régulation de tension de génération et du moyen de régulation de couple de génération sur la base de l'une d'une commande d'un extérieur et d'une charge du moteur de générateur de courant alternatif à plusieurs phases.
Selon la présente invention, la régulation de tension de génération ou la régulation de couple de génération est effectuée en tant que régulation appropriée sur la base de la commande externe ou de la charge du moteur de générateur, et par conséquent un changement rapide du couple de génération ou une génération de puissance excessive peut être empêchée et la commutation entre la régulation de tension de génération et la régulation de couple de génération peut être effectuée en douceur pour empêcher les variations de tension de génération et de couple de génération.
Avantageusement dans l'appareil de commande de convertisseur de puissance selon l'invention, le moyen de sélection de régulation sélectionne l'un du moyen de régulation de tension de génération et du moyen de régulation de couple de génération lorsque l'une d'une commande d'émission d'entraînement du moteur de générateur, d'une commande de régulation de tension de génération et d'une commande de régulation de couple de génération est entrée.
Avantageusement dans l'appareil de commande de convertisseur de puissance selon l'invention, le moyen de sélection de régulation sélectionne l'un du moyen de régulation de tension de génération et du moyen de régulation de couple de génération sur la base d'un écart entre la tension de borne B et la commande de tension de génération. Avantageusement dans l'appareil de commande de convertisseur de puissance selon l'invention, en sélectionnant l'un du moyen de régulation de tension de génération et du moyen de régulation de couple de génération pendant la génération de puissance, le moyen de sélection de régulation calcule une valeur initiale d'une sortie de régulation après sélection sur la base d'une sortie de régulation finale avant sélection.
Avantageusement l'appareil de commande de convertisseur de puissance selon l'invention, comprend en outre un moyen de filtre pour filtrer une sortie de l'un du moyen de régulation de tension de génération et du moyen de régulation de couple de génération qui est sélectionné par le moyen de sélection de régulation.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un schéma explicatif complet illustrant un système de véhicule dans lequel est monté un moteur de générateur de type à enroulement inducteur en tant que machine électrique rotative sur un véhicule ; la figure 2 est un schéma de structure illustrant un moteur de générateur comprenant un appareil de commande de convertisseur de puissance pour véhicule selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 3 est un schéma de principe illustrant une structure de l'appareil de commande de convertisseur de puissance selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 4 est un schéma illustrant une structure de commande de micro-ordinateur dans le premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 5 est un schéma illustrant une structure de commande de micro-ordinateur dans le premier mode de 20 réalisation de la présente invention ; la figure 6 est un schéma de principe illustrant une commande interne d'un micro-ordinateur réalisant un appareil de commande de convertisseur de puissance selon un deuxième mode de réalisation de la présente 25 invention ; la figure 7 est un schéma illustrant une structure d'un régulateur PID dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 8 est un schéma illustrant une opération de l'appareil de commande de convertisseur de puissance selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 9 est un organigramme illustrant une opération d'un moyen de sélection de régulation dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 10 est un schéma illustrant une opération d'un appareil de commande de convertisseur de puissance selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 11 est un schéma illustrant une structure de commande de micro-ordinateur dans un troisième mode de réalisation de la présente invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES Premier mode de réalisation Un appareil de commande de convertisseur de puissance selon le premier mode de réalisation de la présente invention va être décrit ci-après en détail en référence aux dessins annexés. La figure 1 est un schéma explicatif complet illustrant un système de véhicule dans lequel est monté un moteur de générateur de type à enroulement inducteur en tant que machine électrique rotative sur un véhicule. La figure 2 est un schéma de structure illustrant un moteur de générateur comprenant un appareil de commande de convertisseur de puissance pour véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est un schéma de principe illustrant une structure de l'appareil de commande de convertisseur de puissance selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 1, un moteur thermique à combustion interne 101 est connecté à un moteur de générateur 102 par le biais d'un moyen de transmission de puissance 104 comme une courroie. Pendant le fonctionnement du moteur thermique à combustion interne 101, une batterie (ou un condensateur) 103 stocke l'énergie électrique obtenue par la conversion CA-CC du générateur de moteur 102. Sur la figure 2, le moteur de générateur 102 comprend un convertisseur de puissance 110 et une unité de générateur de moteur 200. Le convertisseur de puissance 110 comprend une unité de conversion de puissance 220 et un contrôleur 210 pour commander l'activation et la désactivation des éléments de commutation. L'unité de conversion de puissance 220 comprend un élément de commutation inducteur 221 pour la commande à modulation d'impulsions en durée (PWM) d'un courant inducteur traversant un enroulement inducteur 202, une diode de roue libre 222 connectée en série à l'élément de commutation 221, des éléments de commutation de bras supérieur triphasés 223a, 223b et 223c comprenant chacun une diode parasite, et des éléments de commutation de bras inférieur triphasés 224a, 224b et 224c comprenant chacun une diode parasite. Les éléments de commutation de bras supérieur triphasés 223a, 223b et 223c sont connectés à une borne B pour une entrée d'alimentation de puissance positive de la batterie 103 et à des bornes de phases U, V et W respectives d'enroulements triphasés 201 de l'unité de générateur de moteur 200. Les éléments de commutation de bras inférieur triphasés 224a, 224b et 224c sont connectés à une borne GND pour une entrée de terre de la batterie 103 et aux bornes de phase U, W et W respectives des enroulements triphasés 201. Sur la figure 2, l'unité de générateur de moteur 200 est un moteur de générateur de type à enroulement inducteur triphasé comprenant les enroulements triphasés 201 et l'enroulement inducteur 202. Néanmoins, un type d'enroulement ou le nombre de phases peuvent être changé. Le moteur de générateur 102 est un moteur de générateur de type à structure intégrale comprenant solidairement le convertisseur de puissance 110 et l'unité de générateur de moteur 200. Néanmoins, on peut utiliser un dispositif de moteur de générateur de type à structure séparée dans lequel le convertisseur de puissance 110 et l'unité de générateur de moteur 200 sont physiquement séparés l'un de l'autre. Une structure interne du contrôleur 210 va être décrite ci-après en référence à la figure 3. Le contrôleur 210 comprend un moyen de détection de tension de borne B 301, un moyen de détection de courant inducteur 302, un micro-ordinateur 303 et un pilote de grille 304. Le micro-ordinateur 303 comprend un moyen de régulation de tension de génération 305, un moyen de régulation de couple de génération 306, et un moyen de sélection de régulation 307. Le contrôleur 210 et le micro-ordinateur 303 ont diverses fonctions pour un convertisseur de puissance de véhicule en dehors des fonctions illustrées sur la figure 3, mais uniquement les parties concernant la présente invention sont décrites ici. Le moyen de détection de tension de borne B 301 détecte une tension VB d'une borne de côté positif (tension de borne B) par rapport à un potentiel d'une borne de côté négatif GND de l'unité de conversion de puissance 220, il convertit la tension en une plage d'entrée AD du micro-ordinateur, et il délivre une tension convertie au micro-ordinateur 303. Le moyen de détection de courant inducteur 302 détecte un courant If s'écoulant à travers l'enroulement inducteur 202 par un capteur de courant 203, il convertit une valeur de tension correspondant à une valeur de capteur en une plage d'entrée AD du micro-ordinateur, et il délivre une tension convertie au micro-ordinateur 303. Le pilote de grille 304 actionne les grilles des éléments de commutation 221, 223a à 223c, et 224a à 224c de l'unité de conversion de puissance 220 sur la base d'un signal de grille déterminé par le micro-ordinateur 303 pour effectuer la commutation. Au cours de la génération de puissance, le micro- ordinateur 303 commande l'alimentation du courant inducteur sur la base du fonctionnement du moteur de générateur 102 pour délivrer une tension de génération souhaitée ou un couple de génération souhaité. Par exemple, dans un mode de régulation de la tension de génération du moteur de générateur 102, la tension VB de la borne B (tension de borne B) qui est la borne d'entrée et de sortie est régulée pour devenir une commande de tension de génération. Par conséquent, le moyen de régulation de tension de génération 305 effectue une régulation de rétroaction de tension sur la base d'une commande de tension de génération VBref et d'une tension de borne B Vbsig, et il calcule un temps d'activation (ou valeur DUTY) pour délivrer un signal PWM. Le pilote de grille 304 commande l'activation et la désactivation de l'élément de commutation 221 sur la base du signal PWM pour fournir le courant inducteur. Ainsi, la tension de génération est régulée pour suivre la commande de tension de génération VBref. Dans un mode de régulation du couple de génération du moteur de générateur 102, le courant inducteur est fourni de sorte que le couple de génération devient une commande de couple de génération. Par conséquent, le moyen de régulation de couple de génération 306 effectue une régulation de rétroaction de courant sur la base d'une commande de courant inducteur correspondant à une commande de couple de génération Trq_ref et à un courant inducteur Ifsig, il calcule une tension à appliquer à une bobine inductrice, et il calcule un temps d'activation (ou valeur DUTY) sur la base de la tension appliquée et de la tension de borne B pour délivrer un signal PWM. Le pilote de grille 304 commande l'activation et la désactivation de l'élément de commutation 221 sur la base du signal PWM pour fournir le courant inducteur. Ainsi, le couple de génération est régulé pour suivre la commande de couple de génération Trq_ref.
Comme cela a été décrit ci-dessus, le micro- ordinateur 303 peut effectuer une régulation de sorte que la tension de génération ou le couple de génération soit réglé à une valeur souhaitée par le moyen de régulation de tension de génération 305 ou par le moyen de régulation de couple de génération 306. D'autres technologies connues peuvent également être utilisées. Comme cela est illustré sur la figure 4, le moyen de sélection de régulation 307 sélectionne la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 ou la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306. Lorsque l'émission d'une commande d'entraînement pour le moteur de générateur 102, d'une commande de régulation de tension de génération ou d'une commande de régulation de couple de génération est entrée d'une autre unité de régulation, ou lorsqu'une charge de génération du moteur de générateur change, le moyen de sélection de régulation 307 sélectionne la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 ou la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306.
Par exemple, dans l'opération de génération de puissance après l'émission de la commande d'entraînement pour le moteur de générateur 102, la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306 est sélectionnée par le moyen de sélection de régulation 307. Après l'entraînement du moteur de générateur 102, l'énergie stockée dans la batterie 103 connectée au moteur de générateur 102 est consommée à cause de l'entraînement, et par conséquent une tension de borne de la batterie 103 est réduite. Lorsque la tension de génération est régulée pendant l'opération de generation de puissance immédiatement après l'entraînement, un écart de la tension de borne B peut augmenter en fonction de la commande de tension de génération, et en conséquence le couple de génération varie également de manière significative. Cela amène probablement le moteur thermique à caler parce qu'un couple moteur peut être instable immédiatement après le démarrage du moteur thermique. Ainsi, le couple de génération est régulé immédiatement après le démarrage du moteur thermique, et la régulation de tension de génération est sélectionnée lorsque le couple moteur devient instable, et en conséquence un changement rapide d'un couple de charge du moteur thermique peut être supprimé pour empêcher que le moteur thermique ne cale.
Comme cela est illustré sur la figure 5, lorsque la commande de tension de génération VBref et la tension de borne B Vbsig sont entrées dans le moyen de sélection de régulation 307 et un écart obtenu en soustrayant la tension de borne B Vbsig à la commande de tension de génération VBref est supérieur à une valeur prédéterminée dans une direction positive (par exemple, supérieur ou égal à 1 [V]) , la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306 est sélectionnée pour réguler le couple de génération. Dans ce cas, en ce qui concerne la commande de couple de génération Trq_ref pour le moyen de régulation de couple de génération 306, une commande de couple fournie en tant que commande externe ou une valeur obtenue à l'avance par expérience est maintenue de manière souhaitable en tant que commande de couple de génération dans une mémoire ROM incluse dans le micro- ordinateur, de manière à réguler le couple de génération. Comme cela a été décrit ci-dessus, le moyen de sélection de régulation 307 sélectionne la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 ou la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306 sur la base de l'état de charge du moteur de générateur 102, et délivre la sortie sélectionnée. Lorsqu'une entrée de la commande de régulation de couple de génération ou une valeur de commande de couple de génération est entrée d'une autre unité de régulation par le biais d'un réseau de véhicule comme un CAN (« Controller Area Network ») ou un LIN (« Local Interconnect Network »), par exemple, lorsque la commande de couple de génération Trq_ref est entrée en tant que commande externe comme cela est illustré sur la figure 4 (l'unité de régulation externe et le réseau de véhicule ne sont pas représentés), le moyen de sélection de régulation 307 sélectionne la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306 pour réguler le couple de génération du moteur de générateur 102. Lorsque la commande de tension de génération VBref est entrée, le moyen de sélection de régulation 307 sélectionne la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 pour réguler la tension de génération du moteur de générateur 102. Comme cela a été décrit ci-dessus, le moyen de sélection de régulation 307 sélectionne la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 ou la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306 sur la base de la commande de l'unité de régulation externe, et délivre la sortie sélectionnée.
Lorsque la tension de borne B devient supérieure ou égale à une valeur de seuil de manière à ne pas dépasser une tension de fonctionnement maximale du moteur de générateur 102 dans le cas où le moyen de sélection de régulation 307 sélectionne la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306, le moyen de sélection de régulation 307 commute de la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306 à la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 et sélectionne la sortie de celui-ci. Au cours de la régulation de couple de génération, la tension de borne B n'est pas régulée et le courant inducteur est régulé de sorte que le couple de génération suive la commande de couple de génération.
Par conséquent, lorsque la régulation de couple de génération continue, une puissance excessive peut être générée pour provoquer un état de surtension. Ainsi, lorsque la tension de borne B devient supérieure ou égale à la valeur de seuil, le moyen de sélection de régulation 307 sélectionne la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 pour réguler la tension de génération, et par conséquent la génération de puissance excessive (surtension) peut être empêchée. Comme cela a été décrit ci-dessus, lorsque la commande est entrée de l'unité de régulation externe ou lorsque la charge de génération du moteur de générateur 102 augmente, la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 est commutée sur la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306 pour réguler le couple de génération du moteur de générateur 102, et en conséquence un changement rapide du couple de génération peut être empêché. La sortie du moyen de régulation de couple de génération 306 est commutée sur la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 sur la base de la commande de l'unité de régulation externe ou de la tension de borne B du moteur de générateur 102, et en conséquence le moteur de générateur peut être empêché de générer une puissance excessive.
Deuxième mode de réalisation Le deuxième mode de réalisation de la présente invention va être décrit ci-après en référence aux dessins annexés. La figure 6 est un schéma de principe illustrant une commande interne d'un micro-ordinateur réalisant un appareil de commande de convertisseur de puissance selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. La régulation de rétroaction de tension et la régulation de rétroaction de courant sont utilisées en tant que régulation de tension de génération et que régulation de couple de génération. Un écart est calculé sur la base d'une valeur de commande et d'une valeur de rétroaction et une quantité de régulation est calculée par régulation PID ayant un terme proportionnel, un terme intégral et un terme différentiel comme cela est illustré sur la figure 7. Dans le cas où le moyen de régulation de tension de génération 305 ou le moyen de régulation de couple de génération 306 est sélectionné par le moyen de sélection de régulation 307 sur la base de la commande externe ou de l'état de charge comme dans le premier mode de réalisation, comme cela est illustré sur la figure 8, lorsque la régulation est changée par la sélection de régulation, l'opération commence à un état zéro dans lequel une valeur du terme intégral de la régulation de rétroaction est une valeur initiale, et en conséquence un temps d'activation (ou on-DUTY) qui est une sortie devient discontinu. Par conséquent, le courant inducteur change en raison de la discontinuité du temps d'activation (ou d'on-DUTY), et la tension de borne B ou le couple de génération varie.
Pour éliminer la discontinuité du temps d'activation (ou d'on-DUTY), la valeur initiale du terme intégral après le changement de régulation est calculée sur la base d'une sortie finale du moyen de sélection de régulation 307 avant le changement de régulation, pour de ce fait lisser la sortie du moyen de sélection de régulation 307 avant et après le changement de régulation. Ainsi, lorsque le moyen de régulation est changé du moyen de régulation de tension de génération 305 au moyen de régulation de couple de génération 306, la sortie du moyen de sélection de régulation 307 avant le changement de régulation est la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305, et en conséquence la valeur initiale du terme intégral du moyen de régulation de couple de génération 306 est calculée sur la base de la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305. Par contraste avec cela, lorsque le moyen de régulation est changé du moyen de régulation de couple de génération 306 au moyen de régulation de tension de génération 305, la sortie du moyen de sélection de régulation 307 avant le changement de régulation est la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306, et en conséquence la valeur initiale du terme intégral du moyen de régulation de tension de génération 305 est calculée sur la base de la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306. Une méthode de calcul d'une valeur cumulée de terme intégral en tant que valeur initiale du terme intégral est décrite. La régulation de tension de génération ou la régulation de couple de génération utilise un régulateur PID général comme cela est illustré sur la figure 7. Une sortie d'un régulateur ayant un terme proportionnel Pn, un terme intégral In = (valeur actuelle du terme intégral + valeur cumulée du terme intégral), et un terme différentiel Dn peuvent être exprimés par l'expression suivante. Valeur de sortie Yn = terme proportionnel Pn + terme intégral In + terme différentiel Dn = terme proportionnel Pn + {valeur actuelle du terme intégral + valeur cumulée du terme intégral In_1} + terme différentiel Dn (1) Dans la structure du régulateur PID illustré sur la figure 7, une valeur précédente du terme intégral In est la valeur cumulée du terme intégral I,_l, et en conséquence la valeur cumulée du terme intégral In1 peut être exprimée par l'expression suivante. Valeur cumulée du terme intégral In1 = valeur précédente du terme intégral In = valeur de sortie précédente (régulation avant 30 changement) Yn_1 - {terme proportionnel précédent (régulation après changement) Pn_1 + terme différentiel précédent (régulation après changement) Dn_1} (2) Comme cela est décrit dans l'expression (2), la valeur cumulée du terme intégral In_1 peut être calculée en soustrayant, à la valeur de sortie Yn_1 avant le changement du moyen de régulation, la valeur précédente du terme proportionnel Pn_1 et la valeur précédente du terme différentiel Dn_1 après le changement du moyen de régulation. Le terme proportionnel précédent (régulation après changement) et le terme différentiel précédent (régulation après changement) sont « 0 » parce que ce sont des termes après le changement de la régulation, et en conséquence l'expression (2) peut être exprimée par l'expression suivante.
Valeur cumulée du terme intégral In1 = valeur de sortie précédente (régulation avant changement) Yn_1 (3) Lorsqu'une valeur initiale de la valeur cumulée du terme intégral In_1 dans le cas où le moyen de régulation est changé est réglée en tant que valeur cumulée du terme intégral In_1 calculée en utilisant l'expression (3), la discontinuité de la sortie du régulateur peut être supprimée. En ce qui concerne le calcul de la valeur initiale, ce mode de réalisation ne décrit pas de conversion de correspondance d'unité entre la valeur de sortie précédente et la valeur initiale du terme intégral. Néanmoins, lorsque le système d'unité de la valeur de sortie est différent du système d'unité du terme intégral, la valeur initiale du terme intégral est calculée après la conversion. La structure du régulateur peut être une structure ayant le terme proportionnel et le terme intégral. La méthode de calcul est sensiblement la même, et en conséquence la valeur initiale du terme intégral est calculée de manière souhaitable sur la base de la valeur de sortie précédente du moyen de sélection de régulation 307 et du terme proportionnel précédent sélectionné par le moyen de sélection de régulation 307. Dans ce mode de réalisation, la valeur initiale du terme intégral est calculée de manière souhaitable sur la base de la valeur de sortie précédente, du terme proportionnel précédent et du terme différentiel précédent, mais un terme intégral I(n) avant le changement de régulation peut être utilisé en tant que valeur initiale. Ce mode de réalisation décrit la régulation de tension de génération et la régulation de couple de génération, mais d'autres systèmes de régulation peuvent être employés. La figure 9 est un organigramme illustrant l'opération du moyen de sélection de régulation 307 dans le mode de réalisation 2. A l'étape 5101, il est déterminé si la régulation précédente est la régulation de couple de génération et si la régulation actuelle est la régulation de tension de génération. Lorsque la régulation précédente est la régulation de couple de génération et la régulation actuelle est la régulation de tension de génération, l'opération passe à l'étape S102. Lorsque les conditions dans lesquelles la régulation précédente est la régulation de couple de génération et la régulation actuelle est la régulation de tension de génération ne sont pas satisfaites ensemble, l'opération passe à l'étape S103. A l'étape S102, la valeur initiale du terme intégral de la régulation de tension de génération est calculée sur la base de la sortie de régulation de couple de génération parce que la régulation précédente est la régulation de couple de génération et la régulation actuelle est la régulation de tension de génération, puis l'opération passe à FIN. A l'étape S103, il est déterminé si la régulation précédente est la régulation de tension de génération et la régulation actuelle est la régulation de couple de génération. Lorsque la régulation précédente est la régulation de tension de génération et la régulation actuelle est la régulation de couple de génération, l'opération passe à l'étape S104.
Lorsque les conditions dans lesquelles la régulation précédente est la régulation de tension de génération et la régulation actuelle est la régulation de couple de génération ne sont pas satisfaites ensemble, c'est-à-dire lorsque la régulation continue, l'opération passe à FIN. A l'étape S104, la valeur initiale du terme intégral de la régulation de couple de génération est calculée sur la base de la sortie de régulation de tension de génération parce que la régulation précédente est la régulation de tension de génération et la régulation actuelle est la régulation de couple de génération, puis l'opération passe à FIN. Lorsque la valeur initiale de la régulation de rétroaction au changement de régulation est substituée comme cela a été décrit ci-dessus, comme cela est illustré sur la figure 10, la discontinuité de la sortie du moyen de sélection de régulation 307 avant et après le changement de régulation peut être supprimée, et en conséquence la variation de la tension de génération ou du couple de génération au changement de régulation peut être supprimée.
Troisième mode de réalisation Le troisième mode de réalisation de la présente invention va être décrit ci-après en référence aux dessins annexés. La figure 11 est un schéma de principe illustrant une commande interne d'un micro-ordinateur réalisant un appareil de commande de convertisseur de puissance selon le troisième mode de réalisation de la présente invention. En général, la régulation de rétroaction comme la régulation de tension de génération ou la régulation de couple de génération est effectuée sur la base de la valeur de commande et de la valeur de rétroaction. Par conséquent, lorsque la régulation est changée par la sélection de régulation comme cela est illustré sur la figure 11, la régulation de rétroaction fonctionne à partir de la valeur initiale, et en conséquence la discontinuité de la sortie survient comme cela est illustré sur la figure 8. La discontinuité du temps d'activation affecte donc le courant inducteur, la tension de borne B et le couple de génération. Pour éliminer la discontinuité, comme cela est illustré sur la figure 11, il est fourni un moyen de filtre 308 sur le côté de sortie du moyen de sélection de régulation 307 pour lisser la sortie, et en conséquence la discontinuité est éliminée. Au changement de régulation, le temps d'activation (ou on- DUTY) est initialisé et ainsi la sortie est rapidement changée. Néanmoins, la sortie est lissée par le moyen de filtre 308 et elle ne peut donc pas changer rapidement.
Lorsque la sortie de régulation du moyen de régulation de tension de génération 305 est le temps d'activation (on-DUTY) et la sortie de régulation du moyen de régulation de couple de génération 306 est la tension appliquée, la sortie de régulation de couple de génération est convertie en temps d'activation (ou on-DUTY) et entrée dans le moyen de sélection de régulation 307. La conversion de la tension appliquée (Vf) en temps d'activation (Ton) est identique à l'expression (2).
En ce qui concerne le temps d'activation qui est la sortie du moyen de régulation de tension de génération 305 et le temps d'activation qui est la sortie du moyen de régulation de couple de génération 306, qui sont entrés dans le moyen de sélection de régulation 307, le changement rapide du temps d'activation à la sélection de la régulation est supprimé par le moyen de filtre 308, et en conséquence les variations de courant inducteur, de tension de borne B et de couple de génération sont supprimées.
Comme cela a été décrit ci-dessus, dans le troisième mode de réalisation, le moyen de filtre 308 est fourni sur le côté de sortie du moyen de sélection de régulation 307, et en conséquence la discontinuité de la sortie du moyen de sélection de régulation 307 qui est provoquée au changement de régulation peut être supprimée. Par conséquent, le changement rapide du

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS1. Appareil de commande de convertisseur de puissance connecté pour utilisation à un moteur de générateur (102) de courant alternatif à plusieurs phases incluant un enroulement d'induit et un enroulement inducteur (202), comprenant . une unité de conversion de puissance (220) ; et un dispositif de commande pour commander l'activation et la désactivation des éléments de commutation de l'unité de conversion de puissance (220), caractérisée en ce que l'unité de conversion de puissance (220) comprend . un circuit de pont incluant un élément de commutation pour un bras de côté positif et un élément de commutation pour un bras de côté négatif, pour commander l'alimentation d'énergie de l'enroulement d'induit ; et un circuit inducteur pour commander l'alimentation d'énergie de l'enroulement inducteur (202) en utilisant un élément de commutation inducteur (221) ; le dispositif de commande comprend . - un moyen de détection de tension de borne B (301) pour détecter une tension de borne B générée entre un potentiel de référence et une borne B qui est une entrée de puissance et une borne de sortie du moteur de générateur (102) de courant alternatif à plusieurs phases ;- un moyen de détection de courant inducteur (302) pour détecter un courant inducteur traversant l'enroulement inducteur (202) ; - un moyen de régulation de tension de génération (305) pour réguler le courant inducteur de sorte que la tension de borne B dans le moteur de générateur (102) de courant alternatif à plusieurs phases soit égale à une commande de tension de génération ; - un moyen de régulation de couple de génération (306) pour réguler le courant inducteur de sorte qu'un couple de génération dans le moteur de générateur (102) de courant alternatif à plusieurs phases soit égal à une commande de couple de génération ; et - un moyen de sélection de régulation (307) pour choisir l'un du moyen de régulation de tension de génération (305) et du moyen de régulation de couple de génération (306) pendant la génération de puissance ; et le moyen de sélection de régulation (307) sélectionne l'un du moyen de régulation de tension de génération (305) et du moyen de régulation de couple de génération (306) sur la base de l'une d'une commande d'un extérieur et d'une charge du moteur de générateur (102) de courant alternatif à plusieurs phases.
  2. 2. Appareil de commande de convertisseur de puissance selon la revendication 1, dans lequel le moyen de sélection de régulation (307) sélectionne l'un du moyen de régulation de tension de génération (305) et du moyen de régulation de couple de génération (306) lorsque l'une d'une commanded'émission d'entraînement du moteur de générateur (102), d'une commande de régulation de tension de génération et d'une commande de régulation de couple de génération est entrée.
  3. 3. Appareil de commande de convertisseur de puissance selon la revendication 1, dans lequel le moyen de sélection de régulation (307) sélectionne l'un du moyen de régulation de tension de génération (305) et du moyen de régulation de couple de génération (306) sur la base d'un écart entre la tension de borne B et la commande de tension de génération.
  4. 4. Appareil de commande de convertisseur de puissance selon la revendication 1, dans lequel, en sélectionnant l'un du moyen de régulation de tension de génération (305) et du moyen de régulation de couple de génération (306) pendant la génération de puissance, le moyen de sélection de régulation (307) calcule une valeur initiale d'une sortie de régulation après sélection sur la base d'une sortie de régulation finale avant sélection.
  5. 5. Appareil de commande de convertisseur de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre un moyen de filtre pour filtrer une sortie de l'un du moyen de régulation de tension de génération (305) et du moyen de régulation de couple de génération (306) qui est sélectionné par le moyen de sélection de régulation (307).
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