[發明專利]一種基于六脈波可控整流的無線電能傳輸逆變源有效
| 申請號: | 201810461910.8 | 申請日: | 2018-05-15 |
| 公開(公告)號: | CN110492767B | 公開(公告)日: | 2021-06-15 |
| 發明(設計)人: | 朱春波;周星健 | 申請(專利權)人: | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號: | H02M7/219 | 分類號: | H02M7/219;H02M3/335 |
| 代理公司: | 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211 | 代理人: | 安琪 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 基于 六脈波 可控 整流 無線 電能 傳輸 逆變源 | ||
本發明提出了一種基于六脈波可控整流的無線電能傳輸逆變源,屬于軌道式電動車無線電能傳輸技術領域。所述逆變源包括六脈沖變流開關網絡、輸出采集電路、FPGA數據處理電路和FPGA輸出控制電路;具有穩定性高,安全性高等特點。
技術領域
本發明涉及一種基于六脈波可控整流的無線電能傳輸逆變源,屬于軌道式電動車無線電能傳輸技術領域。
背景技術
目前軌道式電動車輛發展中常存在地面上的充電基礎設施問題,由于接觸式充電電極暴露在外,自然風化腐蝕速度較快,且可能存在電弧和積碳問題,需要人員定期清理、維護和檢修,對生產生活和維護人員的安全都有一定影響。同時由于接觸充電原理限制軌道交通車輛充電速度與氣動外形,也不便于軌道交通車輛速度的提升。
發明內容
本發明為了解決現有接觸式充電電極的維護困難等問題,提出了一種基于六脈波可控整流的無線電能傳輸逆變源,所采取的技術方案如下:
一種基于六脈波可控整流的無線電能傳輸逆變源,所述電源包括多脈沖變流開關網絡機構1、發射端耦合機構2、接收端耦合機構3、整流電路4、輸出采集電路5、輸出采集信號AD轉換電路6和FPGA邏輯控制器7;所述多脈沖變流開關網絡機構1的AC電能信號輸入端與380VAC電能信號端相連;所述多脈沖變流開關網絡機構1的20kHz的AC電能信號輸出端與所述發射端耦合機構2的電能信號輸入端相連;所述發射端耦合機構2的耦合端與所述接收端耦合機構3的耦合端耦合感應相連;所述接收端耦合機構3的電能信號輸出端與所述整流電路4的電能信號輸入端相連;所述整流電路4的電能輸出端即為所述無線電能傳輸逆變電源的直流電能輸出端;所述多脈沖變流開關網絡機構1的20kHz的AC電能信號輸出端與所述輸出采集電路5的采集信號輸入端相連;所述輸出采集電路5的采集信號輸出端與所述輸出采集信號AD轉換電路6的轉換信號輸入端相連;所述輸出采集信號AD轉換電路6的轉換信號輸出端與所述FPGA邏輯控制器7的輸出信號采集數據輸入端相連;所述FPGA邏輯控制器7的控制信號輸出端與所述多脈沖變流開關網絡機構1的控制信號輸入端相連。
進一步地,所述多脈沖變流開關網絡機構1采用多脈沖可控整流電路結構。
進一步地,所述多脈沖變流開關網絡機構1為n組6脈沖可控整流電路結構,其中,n為大于等于1的整數。
進一步地,所述n組6脈沖可控整流電路結構包括n組6脈沖變流開關網絡和n組移相網絡,其中,每組移相網絡間相角為
進一步地,所述6脈沖可控整流電路結構采用IGBT或MOSFET開關管構成的全橋電路結構;所述IGBT或MOSFET開關管兩兩同向串聯后并聯,所述IGBT或MOSFET開關管的CE公共端分別接輸入,所述IGBT或MOSFET開關管的并聯端接輸出。
進一步地,所述FPGA邏輯控制器7的處理過程為:
步驟一:控制所述無線電能傳輸逆變電源系統軟啟動,并預置控制初始值;
步驟二:所述FPGA邏輯控制器7對所述逆變電源進行一級系統工作狀態判斷,所述一級系統工作狀態包括工作和待機;
步驟三:當FPGA邏輯控制器7判斷所述逆變電源的工作狀態為工作時,所述FPGA邏輯控制器7進入PI校正環節,所述PI校正環節通過PI設定值與FPGA邏輯控制器7接收到的采集信號進行處理,獲得控制信號輸出量;所述控制信號輸出量再次進行步驟二所述的一級系統工作狀態判斷;當FPGA邏輯控制器7統判斷所述逆變電源的工作狀態為待機時,所述FPGA邏輯控制器7對所述逆變電源進行二級系統工作狀態判斷,所述二級系統工作狀態包括工作和關機;
步驟四:當二級系統工作狀態判斷后,所述逆變電源的狀態為工作時,所述FPGA邏輯控制器7獲得此工作信號,并將所述工作信號再次進行步驟二所述的一級系統工作狀態判斷,并重復步驟二至步驟三的內容;當二級系統工作狀態判斷后,所述逆變電源的狀態為關機時,所述FPGA邏輯控制器7切斷電源回路,結束邏輯控制過程。
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