【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無線電能傳輸領域，特別是一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法。
技術介紹
1、近年來，隨著科技的發展和社會的進步，無線電能傳輸(wpt)技術正在逐漸融入人們的生活，wpt技術是指綜合應用電工理論、電力電子技術、控制理論，利用磁場、電場、微波等載體實現電能從電網或電池以非電氣接觸的方式傳輸至用電設備的技術。該技術實現了電源便捷使用和安全接入，擺脫了傳統有線取電方式引起的設備靈活性受限和安全隱患的問題，其應用范圍涉及電動汽車、生物醫學和水下裝備等各個領域。
2、隨著電動汽車(evs)數量的迅速增長，充電負荷的激增是電網面臨的嚴峻考驗，容易引發配電網負荷緊張，甚至造成電網的穩定性問題。evs并網技術可以實現電網與evs雙向無線電能流動，電能既可以實現從電網流向電動汽車(g2v)，也可以從電動汽車流向電網(v2g)。利用車載動力電池能量參與電網的“削峰填谷”調度運行，即當電網負荷過高時，由evs存儲的能量向電網饋電，緩解電網的供電壓力；當電網負荷過低時，電網中過剩的電能為evs供電，避免造成能量浪費。基于雙向無線電能傳輸(bwpt)的v2g技術有助于提高evs充電便捷性、減少電網負擔、改善電網質量和增強電網穩定性。由于bwpt技術無線能量交互的特性，除了v2g外，還衍生出了v2v、v2h和b2b等相關技術，實現了不同用電設備的充放電能量交互。因此，靈活、高效、便捷的bwpt技術對于無線充電設備的能量交互具有重要意義。
3、電動汽車的bwpt系統在動態無線充電過程中原副邊相對位置不固定，其互感耦
技術實現思路
1、本專利技術的目的就是提供一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法。用于解決現有bwpt系統在動態無線充電過程中原副邊相對位置不固定，其互感耦合系數及電路等效參數大范圍變化，在寬范圍工況下的傳輸穩定性差以及傳輸效率低的技術問題。
2、一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，雙向無線充電系統包括原邊電路和副邊電路，所述原邊電路和副邊電路分別包括原邊全橋逆變器和副邊全橋逆變器，自抗擾控制方法具體步驟為：
3、s1：設定系統參考功角；
4、s2：采集第n次采樣時電能接收端電路的實時輸出電流和輸出電壓信號，其中：n為正整數；
5、s3：通過實時輸出電流和輸出電壓計算電能接收端電路的有功功率和無功功率，并通過有功功率和無功功率計算系統功角；
6、s4：判定計算的系統功角與系統參考功角是否相等，若相等，則自抗擾控制完成，若不相等，則計算系統功角與系統參考功角的差值并輸入ladrc控制器；
7、s5：ladrc控制器估計狀態變量及總擾動并加以補償輸出控制信號，將控制信號限幅后作用于pwm發生器，經驅動電路后控制電能接收端電路全橋逆變器的開關管，并令n＝n+1，返回步驟s2。
8、可選的，當所述原邊向副邊進行供電時，所述電能接收端電路為副邊電路，所述電能接收端電路全橋逆變器為副邊全橋逆變器；
9、當所述副邊向原邊進行供電時，所述電能接收端電路為原邊電路，所述電能接收端電路全橋逆變器為原邊全橋逆變器。
10、可選的，通過實時輸出電流和輸出電壓計算電能接收端電路的有功功率和無功功率的具體方法為：
11、s3.1：構建系統的基波近似模型，通過采集的電能接收端電路的實時輸出電流和輸出電壓信號獲取電能接收端電路全橋輸出的基波電壓與電流；
12、s3.2：計算電能接收端電路的總功率，所述電能接收端電路總功率等于電能接收端電路全橋輸出的基波電壓與電流的乘積；
13、所述電能接收端電路總功率的實部為電能接收端電路的有功功率，所述電能接收端電路總功率的虛部為電能接收端電路的無功功率。
14、可選的，通過有功功率和無功功率計算系統功角的具體方法為：
15、計算有功功率和無功功率的均方根，再計算有功功率與均方根的商的反余弦函數得到系統功角。
16、可選的，所述ladrc控制器包括線性狀態誤差反饋率控制器lsef和線性擴張狀態觀測器leso。
17、可選的，所述線性狀態誤差反饋率控制器lsef中ladrc控制器的輸出等于輸出的二階微分等于控制增益與系統輸入乘積再與系統總擾動求和；
18、可選的，所述線性擴張狀態觀測器leso三個輸出分別為輸出電流的估計值、輸出量微分信號的估計值和系統總擾動的估計值。
19、可選的，所述線性狀態誤差反饋率控制器lsef和線性擴張狀態觀測器leso中系統參數基于帶寬法進行整定。
20、由于采用了上述技術方案，本專利技術具有如下的優點：
21、1、本申請的lcc-lcc諧振型雙向無線充電系統采用ladrc閉環控制方法進行自抗擾控制，實現了系統的恒流輸出。
22、2、本申請控制過程無需原副邊之間通信，其實時性好，且對原邊系統影響小。相比傳統pid控制器，本申請具有動態響應快，抗干擾性能強，對系統模型依賴度低等優勢，可以廣泛應用到汽車、醫療、工業等電池無線充電領域。
23、本專利技術的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術的實踐中得到教導。本專利技術的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
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1.一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，雙向無線充電系統包括原邊電路和副邊電路，所述原邊電路和副邊電路分別包括原邊全橋逆變器和副邊全橋逆變器，其特征在于，自抗擾控制方法具體步驟為：
2.根據權利要求1所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，當所述原邊向副邊進行供電時，所述電能接收端電路為副邊電路，所述電能接收端電路全橋逆變器為副邊全橋逆變器；
3.根據權利要求1所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，通過實時輸出電流和輸出電壓計算電能接收端電路的有功功率和無功功率的具體方法為：
4.根據權利要求3所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，通過有功功率和無功功率計算系統功角的具體方法為：
5.根據權利要求1所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，所述LADRC控制器包括線性狀態誤差反饋率控制器LSEF和線性擴張狀態觀測器LESO。
6.根據權利要求5所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，所述線性狀態誤差反饋
7.根據權利要求6所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，所述線性擴張狀態觀測器LESO三個輸出分別為輸出電流的估計值、輸出量微分信號的估計值和系統總擾動的估計值。
8.根據權利要求7所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，所述線性狀態誤差反饋率控制器LSEF和線性擴張狀態觀測器LESO中系統參數基于帶寬法進行整定。
...【技術特征摘要】
1.一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，雙向無線充電系統包括原邊電路和副邊電路，所述原邊電路和副邊電路分別包括原邊全橋逆變器和副邊全橋逆變器，其特征在于，自抗擾控制方法具體步驟為：
2.根據權利要求1所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，當所述原邊向副邊進行供電時，所述電能接收端電路為副邊電路，所述電能接收端電路全橋逆變器為副邊全橋逆變器；
3.根據權利要求1所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，通過實時輸出電流和輸出電壓計算電能接收端電路的有功功率和無功功率的具體方法為：
4.根據權利要求3所述的一種雙向無線充電系統的寬范圍自抗擾控制方法，其特征在于，通過有功功率和無功功率計算系統功角的具體方法為：
5.根據權利要求1所述的一種雙...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳曉銳，肖靜，莫宇鴻，陳紹南，劉泉，張揚銘，吳寧，于淼，陳衛東，唐春森，郭小璇，郭敏，
申請(專利權)人：廣西電網有限責任公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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