本發(fā)明提出了一種基于六脈波可控整流的無(wú)線電能傳輸逆變?cè)矗瑢儆谲壍朗诫妱?dòng)車(chē)無(wú)線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域。所述逆變?cè)窗}沖變流開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、輸出采集電路、FPGA數(shù)據(jù)處理電路和FPGA輸出控制電路；具有穩(wěn)定性高，安全性高等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于六脈波可控整流的無(wú)線電能傳輸逆變?cè)矗瑢儆谲壍朗诫妱?dòng)車(chē)無(wú)線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前軌道式電動(dòng)車(chē)輛發(fā)展中常存在地面上的充電基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題，由于接觸式充電電極暴露在外，自然風(fēng)化腐蝕速度較快，且可能存在電弧和積碳問(wèn)題，需要人員定期清理、維護(hù)和檢修，對(duì)生產(chǎn)生活和維護(hù)人員的安全都有一定影響。同時(shí)由于接觸充電原理限制軌道交通車(chē)輛充電速度與氣動(dòng)外形，也不便于軌道交通車(chē)輛速度的提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有接觸式充電電極的維護(hù)困難等問(wèn)題，提出了一種基于六脈波可控整流的無(wú)線電能傳輸逆變?cè)矗扇〉募夹g(shù)方案如下：

一種基于六脈波可控整流的無(wú)線電能傳輸逆變?cè)矗鲭娫窗ǘ嗝}沖變流開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)1、發(fā)射端耦合機(jī)構(gòu)2、接收端耦合機(jī)構(gòu)3、整流電路4、輸出采集電路5、輸出采集信號(hào)AD轉(zhuǎn)換電路6和FPGA邏輯控制器7；所述多脈沖變流開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)1的AC電能信號(hào)輸入端與380VAC電能信號(hào)端相連；所述多脈沖變流開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)1的20kHz的AC電能信號(hào)輸出端與所述發(fā)射端耦合機(jī)構(gòu)2的電能信號(hào)輸入端相連；所述發(fā)射端耦合機(jī)構(gòu)2的耦合端與所述接收端耦合機(jī)構(gòu)3的耦合端耦合感應(yīng)相連；所述接收端耦合機(jī)構(gòu)3的電能信號(hào)輸出端與所述整流電路4的電能信號(hào)輸入端相連；所述整流電路4的電能輸出端即為所述無(wú)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(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)1的20kHz的AC電能信號(hào)輸出端與所述輸出采集電路5的采集信號(hào)輸入端相連；所述輸出采集電路5的采集信號(hào)輸出端與所述輸出采集信號(hào)AD轉(zhuǎn)換電路6的轉(zhuǎn)換信號(hào)輸入端相連；所述輸出采集信號(hào)AD轉(zhuǎn)換電路6的轉(zhuǎn)換信號(hào)輸出端與所述FPGA邏輯控制器7的輸出信號(hào)采集數(shù)據(jù)輸入端相連；所述FPGA邏輯控制器7的控制信號(hào)輸出端與所述多脈沖變流開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)1的控制信號(hào)輸入端相連。

進(jìn)一步地，所述多脈沖變流開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)1采用多脈沖可控整流電路結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述多脈沖變流開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)1為n組6脈沖可控整流電路結(jié)構(gòu)，其中，n為大于等于1的整數(shù)。

進(jìn)一步地，所述n組6脈沖可控整流電路結(jié)構(gòu)包括n組6脈沖變流開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)和n組移相網(wǎng)絡(luò)，其中，每組移相網(wǎng)絡(luò)間相角為

進(jìn)一步地，所述6脈沖可控整流電路結(jié)構(gòu)采用IGBT或MOSFET開(kāi)關(guān)管構(gòu)成的全橋電路結(jié)構(gòu)；所述IGBT或MOSFET開(kāi)關(guān)管兩兩同向串聯(lián)后并聯(lián)，所述IGBT或MOSFET開(kāi)關(guān)管的CE公共端分別接輸入，所述IGBT或MOSFET開(kāi)關(guān)管的并聯(lián)端接輸出。

進(jìn)一步地，所述FPGA邏輯控制器7的處理過(guò)程為：

步驟一：控制所述無(wú)線電能傳輸逆變電源系統(tǒng)軟啟動(dòng)，并預(yù)置控制初始值；

步驟二：所述FPGA邏輯控制器7對(duì)所述逆變電源進(jìn)行一級(jí)系統(tǒng)工作狀態(tài)判斷，所述一級(jí)系統(tǒng)工作狀態(tài)包括工作和待機(jī)；

步驟三：當(dāng)FPGA邏輯控制器7判斷所述逆變電源的工作狀態(tài)為工作時(shí)，所述FPGA邏輯控制器7進(jìn)入PI校正環(huán)節(jié)，所述PI校正環(huán)節(jié)通過(guò)PI設(shè)定值與FPGA邏輯控制器7接收到的采集信號(hào)進(jìn)行處理，獲得控制信號(hào)輸出量；所述控制信號(hào)輸出量再次進(jìn)行步驟二所述的一級(jí)系統(tǒng)工作狀態(tài)判斷；當(dāng)FPGA邏輯控制器7統(tǒng)判斷所述逆變電源的工作狀態(tài)為待機(jī)時(shí)，所述FPGA邏輯控制器7對(duì)所述逆變電源進(jìn)行二級(jí)系統(tǒng)工作狀態(tài)判斷，所述二級(jí)系統(tǒng)工作狀態(tài)包括工作和關(guān)機(jī)；

步驟四：當(dāng)二級(jí)系統(tǒng)工作狀態(tài)判斷后，所述逆變電源的狀態(tài)為工作時(shí)，所述FPGA邏輯控制器7獲得此工作信號(hào)，并將所述工作信號(hào)再次進(jìn)行步驟二所述的一級(jí)系統(tǒng)工作狀態(tài)判斷，并重復(fù)步驟二至步驟三的內(nèi)容；當(dāng)二級(jí)系統(tǒng)工作狀態(tài)判斷后，所述逆變電源的狀態(tài)為關(guān)機(jī)時(shí)，所述FPGA邏輯控制器7切斷電源回路，結(jié)束邏輯控制過(guò)程。