基于Buck环节的无线电能传输系统滑模控制方法

    公开(公告)号:CN108695996B

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN201810672291.7

    申请日:2018-06-26

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/12 H02M3/335 H02M3/156

    摘要: 本发明公开一种基于Buck环节的无线电能传输系统滑模控制方法,包括以下步骤:S1:以Buck环节输出电容电压uC1和续流电感电流iL为检测对象,在uC1‑iL相平面上确定最优开关切换点和稳态点;S2:根据最优开关切换点和稳态点确定滑模直线的斜率以及纵轴截距;S3:判断是否需要限流控制,如果需要,则调整滑模直线的斜率;S4:判断是否发生负载切换,如果发生负载切换,则调整滑模直线的纵轴截距;S5:实时获取输出电容电压uC1和续流电感电流iL,按照滑模控制策略控制Buck电路中的开关管状态。其效果是:可以加快动态响应,缩短动态过程,通过改变滑模方程的斜率限制电流过冲,同时在负载切换时能使副边输出电压快速恢复原态,提高了控制的鲁棒性和适应性。

    采用补偿电感传递信号的ECPT系统及其参数设计方法

    公开(公告)号:CN108832724B

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN201810389438.1

    申请日:2018-04-27

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/12

    摘要: 本发明提供了一种采用补偿电感传递信号的ECPT系统及其参数设计方法,系统包括用于实现电能无线传输的电场耦合机构,其特征在于:在所述电场耦合机构的原边电路中设置有补偿电感Ls1和补偿电感Ls3,在所述电场耦合机构的副边电路中设置有补偿电感Ls2,补偿电感Ls1,Ls2和Ls3共同补偿电场耦合机构的容抗,补偿电感Ls1和补偿电感Ls2相互耦合构成信号传输通道实现原、副边之间的无线信号传输。本发明的效果是:系统无需额外增加线圈或极板,利用ECPT系统的补偿电感构建信号传递通道,系统的电能传输通过电场耦合通道,信号传输则通过磁场耦合通道,通道分离,串扰较小,实现了稳定可靠的电能与信号并行传输。

    基于阻抗特性的异物检测方法及系统

    公开(公告)号:CN106371143B

    公开(公告)日:2019-09-13

    申请号:CN201610977433.1

    申请日:2016-11-07

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G01V3/10 H02J50/60 H02J50/12

    摘要: 本发明提供了一种基于阻抗特性的异物检测方法及系统,其方法首先在待检测区域铺设检测线圈,该检测线圈与电容元件连接形成谐振回路,并在该谐振回路上加载高频载波信号;然后采集所述谐振回路上的谐振电流信号;接着滤除高频载波信号频段外的其它感应信号;最后对滤波后的谐振电流信号进行幅值和相位分析,判断待检测区域是否有异物。其效果是:通过检测谐振电流信号相位和幅值的变化,对应得到检测线圈的阻抗变化,从而判断是否存在异物,该方法成本低,效果好。同时对原有系统的改动少,特别针对无线电能传输系统而言,在不影响原有系统效率的基础上,能够很好地适应各种磁场中的异物检测,提高无线电能传输系统的安全性能。

    基于LCL-LCC补偿网络的恒压恒流WPT系统及其参数设计方法

    公开(公告)号:CN108039778B

    公开(公告)日:2019-08-13

    申请号:CN201711378537.1

    申请日:2017-12-19

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/12

    摘要: 本发明提供了一种基于LCL‑LCC补偿网络的恒压恒流WPT系统及其参数设计方法,系统原边电路包括高频逆变电路和LCL补偿网络,副边电路包括LCC补偿网络和负载,原边电路采用恒流输出,副边电路采用恒压输出,发射线圈Lp2和接收线圈Ls相互耦合实现无线电能传输。这种新型电路拓扑,相对传统无线电能传输系统减少调压环节,降低了系统复杂度,在WPT系统设计中,为了提高系统带负载能力,当负载切入、切出及变化时,通常要求系统输出给负载的电压近似恒定,通过实验验证,上述系统在负载变化50%的情况下仍能够满足原边线圈恒流,副边负载电压恒定的要求,符合实际应用需要。

    地面端单线圈位置检测的电动车无线充电系统及控制方法

    公开(公告)号:CN109861407A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910009564.4

    申请日:2019-01-04

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/40 H02J50/90 B60L53/12

    摘要: 本发明公开了一种地面端单线圈位置检测的电动车无线充电系统及控制方法,其系统在电动汽车上设置功率拾取线圈和位置检测电路发射端;将无线充电发射系统设为多段导轨式且每一段导轨均设置有功率发射线圈、控制电路以及位置检测电路接收端。所述位置检测电路接收端接收电磁信号,输入所述开关控制电路中,控制导轨的开关状态。本发明所提出的系统及其控制方法具有较高的灵敏度、较快的响应速度,能够实现在车辆行驶过程中对车辆进行定位、判断车辆行驶方向且正确的开通和关断相应的导轨的功能。

    基于准最优滑模控制的Buck变换器控制系统及方法

    公开(公告)号:CN107017768B

    公开(公告)日:2019-03-22

    申请号:CN201710360508.6

    申请日:2017-05-21

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02M3/156

    摘要: 本发明属于DC/DC变换器控制技术领域,提供了一种基于准最优滑模控制的Buck变换器控制系统及方法,Buck变换器中的开关元件由滑模控制器进行控制,滑模控制器设有电源输入端、电感电流采集端、输出电压采集端、输出电流采集端、稳态参考电压设定端以及开关驱动信号输出端;系统首先根据电源输入端获得的输入电压Vin以及Buck变换器的电路元件参数建立状态空间模型,由稳态要求输出要求得到稳态时的开关切换点状态;滑模控制器根据采集的电感电流iL、输出电压uo、输出电流io和设定的稳态电压uref,并通过准最优滑模切换函数确定开关驱动信号,来控制开关的通断。本发明将最优时间控制分析引入到滑模面的设计中,通过准最优滑模控制以实现Buck变换器的快速响应。

    互补对称式LCC谐振网络的EC-WPT系统参数优化方法

    公开(公告)号:CN109004755A

    公开(公告)日:2018-12-14

    申请号:CN201810792990.5

    申请日:2018-07-18

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/05

    摘要: 本发明提供了一种互补对称式LCC谐振网络EC-WPT系统参数优化方法,先根据应用场合确定输入电压初始值E、耦合机构等效电容Cs和负载电阻RL;然后以系统效率η为目标函数,以变量f和k为待优化参数进行种群初始化;然后利用自适应遗传算法与非线性规划相结合寻求系统效率η最大时f和k的最优解;最后判断是否满足输出功率需求系统,如果不满足,则调整输入电压E,重新寻优;如果满足,则给出系统所有参数。其效果是:利用该方法进行参数优化设计,在系统ZPA、低激励电压、小补偿电感和传输距离等约束条件下,得到了满足系统传输功率的优化参数,达到系统综合性能最优的效果。

    基于部分能量线圈的ICPT双向数据传输系统

    公开(公告)号:CN107592140A

    公开(公告)日:2018-01-16

    申请号:CN201710570551.5

    申请日:2017-07-13

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H04B5/00 H04L1/00 H04L27/26

    摘要: 本发明提供了一种基于部分能量线圈的ICPT双向数据传输系统,包括原边能量发射装置和副边能量接收装置,所述原边能量发射装置中设置有能量发射线圈Lp,所述副边能量接收装置中设置有能量接收线圈Ls,在所述原边能量发射装置中还设置有原边数据传输模块,该原边数据传输模块利用能量发射线圈Lp的部分匝数作为原边数据耦合线圈Lp1,在所述副边能量接收装置中还设置有副边数据传输模块,该副边数据传输模块利用能量接收线圈Ls的部分匝数作为副边数据耦合线圈Ls1,所述原边数据传输模块和所述副边数据传输模块利用所述原边数据耦合线圈Lp1和所述副边数据耦合线圈Ls1实现数据双向传输,数据传输速率最高达到15Mbps。

    基于准最优滑模控制的Buck变换器控制系统及方法

    公开(公告)号:CN107017768A

    公开(公告)日:2017-08-04

    申请号:CN201710360508.6

    申请日:2017-05-21

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02M3/156

    摘要: 本发明属于DC/DC变换器控制技术领域,提供了一种基于准最优滑模控制的Buck变换器控制系统及方法,Buck变换器中的开关元件由滑模控制器进行控制,滑模控制器设有电源输入端、电感电流采集端、输出电压采集端、输出电流采集端、稳态参考电压设定端以及开关驱动信号输出端;系统首先根据电源输入端获得的输入电压Vin以及Buck变换器的电路元件参数建立状态空间模型,由稳态要求输出要求得到稳态时的开关切换点状态;滑模控制器根据采集的电感电流iL、输出电压uo、输出电流io和设定的稳态电压uref,并通过准最优滑模切换函数确定开关驱动信号,来控制开关的通断。本发明将最优时间控制分析引入到滑模面的设计中,通过准最优滑模控制以实现Buck变换器的快速响应。

    基于负载特性的无线充电系统原边控制方法及其实现系统

    公开(公告)号:CN108879869B

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN201810865707.7

    申请日:2018-08-01

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J7/00 H02J50/12

    摘要: 本发明公开了一种基于负载特性的无线充电系统原边控制方法及其实现系统,在原边采集逆变器输出电压Up和原边工作电流Ip,得到原边阻抗Zp;在直流电压源与逆变器之间设置DC‑DC变换器,并结合原边阻抗Zp和预设参考曲线Zpref控制DC‑DC变换器的占空比,从而完成对系统传输能量的控制。其效果是:在不需要原副边通信和增加额外硬件电路的情况下,仅通过对原边逆变输出电流和电压的检测以及逆变输入电压的控制便可实现对副边输出电压、电流的控制,使得无线电能传输控制变得易实现、成本低、体积小及易于广泛推广。