[发明专利]一种用于LCC型无线充电系统充放电过程的优化控制方法

权利要求书

1.一种用于LCC型无线充电系统充放电过程的优化控制方法，其特征在于，所述无线充电系统包括直流母线侧的第一H桥、车载电池侧的第二H桥、第一传能线圈单元和第二传能线圈单元，所述第一传能线圈单元和第二传能线圈单元采用LCC谐振拓扑结构，所述第一传能线圈单元接入至所述第一H桥，并根据所述第一H桥的驱动向外输出无线功率，所述第二传能线圈单元接入至所述第二H桥，并将接收到电能通过所述第二H桥的整流向所述车载电池充电；

所述优化控制方法采用复合控制模式，其包括：

在所述无线充电系统处于恒流充电时，保持所述第一H桥的内部移相角α₁和第二H桥的内部移相角α₂不变，调整所述无线充电系统的工作频率f以及两者之间的外部移相角以使得两侧H桥中的开关管为零电压开关；

在所述无线充电系统处于恒压充电时，保持所述无线充电系统的工作频率f不变，所述第一H桥的内部移相角α₁等于第二H桥的内部移相角α₂，调整所述第一H桥的内部移相角α₁、第二H桥的内部移相角α₂以及两者之间的外部移相角以使得两侧H桥中的开关管为零电压开关。

2.根据权利要求1所述的优化控制方法，其特征在于，所述第一H桥和第二H桥中同一相臂的两个开关管的驱动信号互补。

3.根据权利要求1所述的优化控制方法，其特征在于，在所述无线充电系统处于恒流充电时，所述第一H桥的内部移相角α₁和第二H桥的内部移相角α₂均为π保持不变。

4.根据权利要求3所述的优化控制方法，其特征在于，所述第一H桥和第二H桥的输出占空比为50％的方波。

5.根据权利要求4所述的优化控制方法，其特征在于，在所述无线充电系统处于恒流充电时，根据所述第一H桥和第二H桥输出电流小于零的区间，结合所述第一H桥和第二H桥的开关管实际零电压开关电流要求，得到开关时刻所需的最小死区时刻电流，由所述最小死区时刻电流确定最优的f和

6.根据权利要求1所述的优化控制方法，其特征在于，在所述无线充电系统处于恒压充电时，所述第一H桥的内部移相角α₁和第二H桥的内部移相角α₂的调节范围均为[0,π]，且α₁＝α₂。

7.根据权利要求6所述的优化控制方法，其特征在于，所述第一H桥和第二H桥输出占空比小于50％的方波。

8.根据权利要求6所述的优化控制方法，其特征在于，所述第一H桥和第二H桥之间的外部移相角大于或者等于所述第一H桥的内部移相角α₁。

9.根据权利要求1所述的优化控制方法，其特征在于，在所述无线充电系统处于恒流放电时，所述车载电池作为电源，直流母线作为负载，控制所述无线充电系统在谐振功率点工作，保持所述第一H桥的内部移相角α₁和第二H桥的内部移相角α₂不变，调整两侧H桥的工作频率f以及两者之间的外部移相角以使得两侧H桥中的开关管为零电压开关。

10.根据权利要求9所述的优化控制方法，其特征在于，所述无线充电系统的能量传输方向由所述外部移相角控制，在所述车载电池两端的电压变化时，通过控制f、α₁和α₂对所述车载电池的充电电流和放电电流的大小进行控制，以实现两侧H桥中的开关管为零电压开关。