[發(fā)明專利]一種雙向AC/DC電能傳輸?shù)臒o線電能傳輸系統(tǒng)控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210618370.6
• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號: CN115021424A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設計）人: 陳科;杭麗君;何震;何遠彬;王堅
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02M1/42;H02M7/797;H02M3/335;H02J3/32
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 金肯晗

本發(fā)明公開了一種雙向AC/DC無線電能傳輸系統(tǒng)控制方法，該系統(tǒng)是在傳統(tǒng)SS補償?shù)臒o線充電系統(tǒng)的直流輸入前側加入一級全橋式電路和交流濾波電路，可以實現(xiàn)電能AC/DC和DC/AC雙向傳輸。當工作在AC/DC方向時，利用SS補償無線充電系統(tǒng)在自然恒流頻率下的電壓相位關系和阻抗特性移相控制后級電路，在不需外加PFC電路和無交流側電流采樣的條件下，實現(xiàn)了功率因數(shù)校正功能，且具備恒壓輸出和恒流輸出能力。在反向工作時，系統(tǒng)可以實現(xiàn)電能DC/AC的傳輸。所述系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的雙向AC/DC無線電能傳輸系統(tǒng)具有低成本，高效率的優(yōu)勢，其控制方法易于實現(xiàn)。

技術領域

本發(fā)明屬于無線電能傳輸技術領域，具體涉及一種雙向AC/DC無線電能傳輸系統(tǒng)控制方法。

背景技術

目前，中國的新能源汽車滲透率已超過10％，即汽車增量中電動化的比例超過10％，預計到2025年會突破30％。隨著“雙碳”目標的推進，能源側變革將讓電動汽車用上可再生能源，電能從電網(wǎng)到電動汽車(grid-to-Vehicle,G2V)為電動汽車提供能源。同時，新能源汽車可通過接入電網(wǎng)實現(xiàn)車網(wǎng)互動，電能從電動汽車到電網(wǎng)(Vehicle-to-grid,V2G)，對電網(wǎng)負荷起到“削峰填谷”的作用。無線電能傳輸相對于傳統(tǒng)的插電式充電具有便攜，靈活，安全的優(yōu)勢，近年來無線充電技術引起廣泛關注。

非阻性負載會使電網(wǎng)電壓和從電網(wǎng)吸收正弦電流產(chǎn)生相位差，存在能量回流，使電能利用率降低。非線性元件引起電網(wǎng)電壓畸變，產(chǎn)生諧波和電磁輻射。這會引起電網(wǎng)供電能力下降，損耗加劇。因此，一般電網(wǎng)接入側需要一級功率因數(shù)校正(PFC)電路，實現(xiàn)高功率因數(shù)及低諧波失真。傳統(tǒng)的雙向AC/DC無線電能傳輸系統(tǒng)是由一級雙向AC/DC電路和一級無線電能傳輸系統(tǒng)組成。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上存在的問題，本發(fā)明提供一種雙向AC/DC無線電能傳輸系統(tǒng)控制方法，在正向工作時，不需要外加PFC電路和無交流側電流采樣的條件下，在電能AC/DC傳輸時實現(xiàn)高功率因數(shù)，且通過閉環(huán)控制后級實現(xiàn)直流輸出側具有恒壓輸出和恒流輸出的功能。在反向工作時，無線充電部分開環(huán)工作于恒壓模式，通過SPWM調(diào)制全橋Q₁～Q₄實現(xiàn)電能DC/AC的傳輸。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下的技術方案：

一種雙向AC/DC無線電能傳輸系統(tǒng)控制方法，其特征在于，系統(tǒng)包括交流側濾波電容C_f1、交流側濾波電感L_f1、交流側阻尼電阻R_f、交流側濾波電感L_f2、交流側濾波電容C_f2、第一工頻開關管Q₁、第二工頻開關管Q₂，第三工頻開關管Q₃、第四工頻開關管Q₄，一次側第一高頻開關管S_P1,一次側第二高頻開關管S_P2，一次側第三高頻開關管S_P3，一次側第四高頻開關管S_P4，一次側串聯(lián)補償電容C_P,一次側線圈L_P，二次側線圈L_S，二次側串聯(lián)補償電容C_S，二次側第一高頻開關管S_S1,二次側第二高頻開關管S_S2，二次側第三高頻開關管S_S3，二次側第四高頻開關管S_S4，輸出濾波電容C_o，負載R_L。