[发明专利]一种无线双向充放电系统的控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种无线双向充放电系统的控制方法及装置，该无线双向充放电系统包括双向PFC电路、原边双向全桥变换电路、原边LCC补偿网络、耦合机构、副边LCC补偿网络、以及副边双向全桥变换电路，所述双向PFC电路、原边双向全桥变换电路、原边LCC补偿网络、耦合机构、副边LCC补偿网络、以及副边双向全桥变换电路依次连接；其中，双向PFC电路通过直流母线电压外环和有功电流内环来稳定母线电压，采用双环跟踪控制方式对原边双向全桥变换电路和副边双向全桥变换电路进行控制；以及通过调节外移相角α对所述无线双向充放电系统的功率传输方向进行调节。从而实现双向充放电的有序动作，进一步实现电网和电动汽车能量的友好互动。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线双向充放电系统的控 制方法及装置。

背景技术

现有技术通常采用的无线充电实现方式如图1所示，包括整流电路及功 率因数校正电路、高频逆变器、松耦合变压器及补充电路、EV侧整流及滤 波电路。其中，整流电路及功率因数校正电路连接交流电网，实现有源整流 提供稳定的输入直流母线电压，原边高频逆变器通过调节移相角来调节谐振 电路的激励电压，能量通过松耦合变压器和补偿电路传递至副边整流器，经 滤波电路输出稳定的直流充电功率。

发明内容

基于现有技术的上述情况，本发明的目的在于提供一种无线双向充放电 系统的控制方法及装置，通过对外移相角的控制实现无线双向充放电系统的 双向控制以及对原边和副边功率变换电路的ZVS控制。

为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无线双向充放电 系统的控制方法，该无线双向充放电系统包括双向PFC电路、原边双向全桥 变换电路、原边LCC补偿网络、耦合机构、副边LCC补偿网络、以及副边双 向全桥变换电路，所述双向PFC电路、原边双向全桥变换电路、原边LCC补 偿网络、耦合机构、副边LCC补偿网络、以及副边双向全桥变换电路依次连 接,该控制方法包括：

控制双向PFC电路交流端的有功电流，以稳定所述双向PFC电路直流母 线电压；

采用双环跟踪控制方式对原边双向全桥变换电路和副边双向全桥变换电 路进行控制；

通过调节外移相角α对所述无线双向充放电系统的功率传输方向进行调 节。

进一步的，所述控制双向PFC电路交流端的有功电流，以稳定所述双向 PFC电路直流母线电压，包括：

将所述直流母线电压与直流母线电压参考值比较的误差值经过PI控制 器后得到有功功率的参考值；

将交流端电压幅值经过傅里叶锁相后，得到锁相角，并据此计算有功功 率实际值；

将所述有功功率实际值与参考值进行比较后的误差值经过PI控制器后 得到控制所述双向PFC电路的SPWM驱动信号。

进一步的，所述采用双环跟踪控制方式对原边双向全桥变换电路和副边 双向全桥变换电路进行控制，包括：

将所述副边双向全桥变换电路的直流端电压与直流电压参考值，以及直 流端电流与直流电流参考值比较后各自的误差值分别输入PI控制器；

将两个所述PI控制器的输出值经过双环跟随控制器后，输出第一移相 角β_p和第二移相角β_s；

采用所述第一移相角β_p对所述原边双向全桥变换电路进行控制；采用所 述第二移相角β_s对所述副边双向全桥变换电路进行控制。

进一步的，所述通过调节外移相角α对所述无线双向充放电系统的功率 传输方向进行调节，包括：

将所述副边双向全桥变换电路的外移相角α与外移相角参考值α_ref比较后 的误差值经过PI控制器；