一种基于改进型副边辅助线圈的电动汽车无线充电传输系统以及副边谐振状态估计方法技术方案

技术编号:23163656 阅读:106 留言:0更新日期:2020-01-21 22:22
本发明专利技术是一种基于改进型副边辅助线圈的电动汽车无线充电传输系统以及副边谐振状态估计方法。本发明专利技术主要是通过辅助线圈以及在电路中接入的解耦变压器来获得副边电流的相位。在此基础之上,基于SS补偿拓扑建立磁耦合无线电能传输系统电路模型,得到副边谐振状态与相关电路参数间关系的数学描述,通过求解数学方程完成在线的谐振状态估计。本发明专利技术无需直接测量耦合机构中器件两端的高频大电压,更加安全。同时,本发明专利技术提出的算法复杂度低,运算时间短且误差较小。此外,本发明专利技术不仅能够实现离线状态下的副边虚部估计,还能够实现动态无线电能传输系统的副边虚部估计,极大地提高方法的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进型副边辅助线圈的电动汽车无线充电传输系统以及副边谐振状态估计方法
本专利技术涉及电动汽车无线充电
,是一种基于改进型副边辅助线圈的电动汽车无线充电传输系统以及副边谐振状态估计方法。
技术介绍
发展电动汽车是当今世界对低碳经济的需求。随着地方政府各项优惠政策的推动,电动汽车的产量正快速增长,对充电桩设施的需求也越来越大。而新兴的电动汽车无线充电技术凭借安全、方便的特点,成为一个重要的发展方向。电动汽车无线充电技术省去了连接电缆和插头,不会担心连接不紧密的问题,这样既保证了系统的密封性,即使在恶劣的环境下也不会影响工作,又使得用户可以自行通过系统界面进行充电操作。此外,它能为充电系统提供一个天然的电气隔离,提高了无线充电系统的安全性。设计一套性能高、可靠性好的电动汽车无线充电系统,涉及到电力电子技术、自动控制理论、电池管理技术等不同领域的技术,因此也受到了学术界的广泛关注。在WPT系统中,为了保证较高的电能传输功率和效率,通常采用静态补偿电容来实现谐振。然而由于器件公差问题,系统通常无法精确配谐。同时WPT系统在实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进型副边辅助线圈的电动汽车无线充电传输系统,其特征是:所述系统包括直流电压源U

【技术特征摘要】
1.一种基于改进型副边辅助线圈的电动汽车无线充电传输系统,其特征是:所述系统包括直流电压源Ubus、移相H桥逆变器、原边线圈内阻Rp、副边线圈内阻Rs、原边谐振腔、副边谐振腔、整流桥、解耦变压器、原边电容Cbus、副边电容Cout和负载电阻RL;
所述移相H桥逆变器包括四个开关管Q1、Q2、Q3和Q4,所述开关管Q1与Q2串联,所述开关管Q3和Q4串联,同时开关管Q3和Q4同时并联在所述开关管Q1与Q2的两端,所述开关管Q1与Q2并联在直流电压源Ubus的两端;同时所述原边电容Cbus并联在直流电压源Ubus的两端;
所述整流桥包括上部和下部,所述上部包括二极管D1和D3,所述下部包括二极管D2和D4,所述二极管D1与二极管D2串联,所述二极管D3和二极管D4串联,并且所述二极管D3和二极管D4并联在二极管D1与二极管D2的两端;同时所述二极管D3和二极管D4并联在负载电阻RL的两端,副边电容Cout并联在负载电阻RL的两端;
所述解耦变压器包括一次侧电感LTP和二次侧电感LTM,一次侧电感LTP和二次侧电感LTM互感;
所述原边谐振腔包括原边线圈Lp和原边补偿电容Cp,原边线圈Lp和原边补偿电容Cp串联,所述原边线圈内阻Rp一端连接串联的开关管Q1与Q2的中间节点,所述原边线圈内阻Rp的另一端连接串联的原边线圈Lp和原边补偿电容Cp;
所述副边谐振腔包括副边线圈Ls和副边补偿电容Cs,副边线圈Ls和副边补偿电容Cs串联,所述副边线圈内阻Rs一端连接串联的二极管D3和二极管D4的中间节点,所述副边线圈内阻Rs的另一端连接串联的副边线圈Ls和副边补偿电容Cs,串联的副边线圈Ls和副边补偿电容Cs同时串联连接一次侧电感LTP的一端,一次侧电感LTP的另一端连接连接二极管D1与二极管D2的中间节点。


2.根据权利要求1所述的一种基于改进型副边辅助线圈的电动汽车无线充电传输系统,其特征是:还包括辅助线圈Lm,所述辅助线圈Lm的一端连接所述二次侧电感LTM的一端,同时,所述二次侧电感LTM的一端连接在辅助线圈Lm上,通过调节辅助线圈的气隙实现辅助线圈与副边线圈的互感保持不变。


3.一种基于改进型副边辅助线圈的电动汽车无线充电传输系统的副边谐振状态估计方法,所述方法基于权利要求1所述的一种基于改进型副边辅助线圈的电动汽车无线充电传输系统,其特征是:包括以下步骤:
步骤1:采样副边电路的线圈电流,确定原边电流和副边电流的相位关系;
步骤2:将辅助线圈与副边线圈同向绕制在一起,测量此时辅助线圈与原边线圈、辅助线圈与副边线圈的互感并分别记录为M2和M3,确定原边电流和副边电流在辅助线圈Lm上感应出的电压
步骤3:在副边电路中接入一个解耦变压器,使得所述变压器的互感等于M2,抵消掉副边电流在辅助线圈中产生的电压,所述解耦变压器和辅助线圈组成了辅助解耦器...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋凯张航兰宇杨丰硕逯仁贵朱春波
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:黑龙;23

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