ليو شين تيان بحزم تشين تشنغ شين شين

(معهد جامعة خفى للعلوم والتكنولوجيا، خفي 230009، الصين)

درسنا استراتيجية جديدة طوبولوجيا نظام السيارة الكهربائية الشحن اللاسلكي والسيطرة عليها. باستخدام AC / DC ومزدوجة تحكم حلقة مغلقة من الرقابة المزدوجة حلقة DC / DC الهيكل، بالإضافة إلى نظام التحكم التقليدي للإشارة الراديو في وحدة تغذية مرتدة، وتصحيح معامل القدرة المضافة (تصحيح عامل الطاقة، PFC)، وتقنيات التحويل لينة. اتهام نظام التحكم في محاكاة بيئة MATLAB / SIMULINK، الذي بني AC / DC، واقتران المغناطيسي وDC / DC دائرة التحويل، عملية شحن البطارية من تجربة المحاكاة، وتصميم نظام الشحن من PCB، المباراة النهائية التحقق منصة الأجهزة جدوى والاستقرار في البرنامج.

السلطة تصحيح عامل، التحول لينة، السيارة الكهربائية، الشحن اللاسلكي

CLC: كود TM46 الوثيقة: ADOI: 10.16157 / j.issn.0258-7998.2017.05.038

شكل الاقتباس الصيني: دراسة ليو شين تيان بحزم تشين تشنغ شين شين السيارة الكهربائية الشحن اللاسلكي طوبولوجيا النظام والسيطرة الاستراتيجية التكنولوجيا الالكترونية، 2017،43 (5): 155-158.

الإنجليزية شكل الاقتباس: ليو شين تيان تشين ينوين تشنغ جينجين بحوث طوبولوجيا ومراقبة استراتيجية نظام الشحن اللاسلكي للvehicle.Application الكهربائية من تقنيات الالكترونية، 2017،43 (5) :. 155-158.

0 مقدمة

تطوير السيارات الكهربائية هي الحاجة إلى الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة والاقتصاد منخفض الكربون، شحن المركبات الكهربائية يتوافق الجهاز إلى محطة تعبئة وقود السيارات، وعندما بدأت الحملة المحلية لبناء السلكية شحن أكوام ومحطات الشحن والطاقة اللاسلكية بدأت في الارتفاع في بلد أجنبي، هو اتجاه مستقبل السيارات الكهربائية التي تعمل بالطاقة التكنولوجيا.

حاليا على السيارات الكهربائية الشحن اللاسلكي، وإيجاد حل أعم هو مبين في الشكل 1. تم تضمين نهاية الإرسال في الكلمة من جهاز الشحن من مكان الشحن، وعلى الطرف المتلقي المقدمة في الجزء السفلي من السيارة. يتكون المتباعدة جهاز محول شحن أساسا من جزئين ودائرة الشحن. وجود نقل الطاقة بين القناة ويحيل قناة الإرسال والاستقبال الغايات، ونقل الطاقة الكهربائية وعودة إشارة ردود الفعل. التيار والجهد محطة استقبال في نهاية الانبعاثات تشكيل حلقة مغلقة سيطرة، حلقة مغلقة الدائرة نظام مراقبة ردود الفعل، والحالية دائرة ردود الفعل ودائرة التحكم الجانب الأساسي هم في الجانب الأساسي من النظام، لنقل إشارة ردود الفعل ليست مشكلة. والجهد من جانب الحمل على نظام دائرة ردود الفعل الجانب الثانوي، إلى إشارة ردود الفعل دائرة التحكم الوراء، إشارة يجب أن يعبر محول المتباعدة. في حين يتم الانتهاء من نقل الطاقة الكهربائية عدم الاتصال، تصميم دائرة التحكم أيضا الدائرة انتقال الإشارات اللاسلكية المقابلة لاستكمال السيطرة على ردود الفعل حلقة مغلقة، حيث الكثير من الإزعاج لتصميم وتشغيل النظام.

ومن أجل معالجة أوجه القصور في البث اللاسلكي التقليدي من ردود الفعل إشارة مخطط السيطرة حلقة اللازمة للحد من التوافقي الجانب تشويه الشبكة أثناء عملية الشحن، وتحسين معامل القدرة، وتلبية الجهد الناتج من السيطرة على جانب البطارية، والقدرة على التكيف واسعة من الجهد المدخلات، وعلى جانب البطارية وشبكة جنب اتخذت معزولة السيطرة حلقة مفتوحة. وكانت هذه المادة استراتيجيات محسنة للتحكم في السيارة الكهربائية تكنولوجيا الشحن اللاسلكية الحالية. اتخذت الارسال والاستقبال حلقة مغلقة السيطرة والتحكم في حلقة مغلقة لإلغاء إشارة ردود الفعل، وقناة نقل المعلومات من الجهاز التقليدي، تأخذ شكل بنية نظام التحكم في حلقة مفتوحة هو مبين في الشكل 2.

نظام شحن لاسلكية جديدة

1.1 نظام العمارة

نظام الشحن اللاسلكية العمارة هو مبين في الشكل 2. ويتألف قسم الدائرة الرئيسي وحدة المعدل AC / DC، وحدات المحولات المتباعدة، DC / DC وحدة التحويل. وحدة AC / DC تستخدم دفعة / تبديل لينة الرنانة كامل جسر جنبا إلى جنب حلبة تحويل PFC، DC / DC وحدات لتحويل باك. ما يلي هي المبادئ وحدات AC / DC وDC / DC وحدة واستراتيجية مكافحة التحليل والتفصيل.

PWM تصحيح الدوائر والسيطرة PWM هو استخدام جهاز الدوائر المعدل التحكم الكامل، فإنه يمكن أن تحل المشاكل القائمة في الدائرة المعدل التقليدية بدرجات متفاوتة. دائرة التحكم SPWM العاكس لتصحيح الدائرة، وتشكيل دائرة PWM يعدل. من خلال التحكم في الدائرة PWM يعدل، المدخلات الحالية التي هي قريبة جدا من موجة جيبية ومرحلة من الجهد المدخلات ونفسه، وعامل القوة هو ما يقرب من 1، وبالتالي يعرف أيضا باسم وحدة PWM المعدل عامل تحويل الطاقة. ل، ارتفاع الدائرة يعدل PWM الطاقة هي واحدة أو ثلاث مراحل هيكل الجسر، وانخفاض القوة دائرة المعدل لمراحل متعددة غير خاضعة للرقابة المعدل إضافية واحدة لDC الجانب تحويل شبكة الدائرة لتحقيق تصحيح معامل القدرة. ويعمل PWM الدائرة يعدل تحتوي على دفعة الهادي في النظام الحالي.

المتباعدة محول هو قنوات تبادل الطاقة نظام لاسلكي الشحن، في هذه الورقة الاستراتيجية تحكم نظام الشحن اللاسلكية القائمة على البنية التقليدية المتباعدة المحولات. وحدة DC / DC متصل جزء المتباعدة محول على الجانب الثانوي من الدائرة المحول، يتم تصحيح تيار وردت من المرحلة الابتدائية إلى محول المتباعدة وتحويل DC / DC، لأن الجانب الأساسي من الدائرة معززة المستخدمة في دفعة، من أجل الحفاظ على النهائي تنظيم انتاج التيار الكهربائي والاستقرار في الجانب الثانوي باستخدام ضياع السلبي باك المحول.

1.2 استراتيجية تحكم

كما هو مبين، للمساهمة الجهد AC من قبل جسر الصمام الثنائي 3 لا تسيطر عليها المعدل، ثم بعد تفعيل DC / DC تحويل الدوائر، والمدخلات الحالية من المتوسط من السيطرة المقابلة تلقائيا تتبع القيمة المرجعية الجهد تصحيحه، يمكن أن الجانب شبكة الحصول على أعلى عامل قوة، والحفاظ على مستوى الانتاج تنظيم الجهد. الدائرة الهادي اثنين من الحلقات مراقبة ردود الفعل: حلقة المدخلات الحالية DC / DC تحويل المدخلات الحالية هو كامل موجة تصحيحه الموجي، والمرحلة ذاتها كامل موجة تصحيحه الموجي الجهد، حلقة ذلك الجهد الناتج من تحويل DC / DC إلى محطة الانتاج DC مصدر التيار الكهربائي، وإمدادات الطاقة DC إلى تحقيق تنظيم الجهد.

كما هو مبين في الشكل المتباعدة الجانب الثانوي المحولات، من خلال D9، مغو L3 العمل تجسيدا الحالي تحت حالة مستمرة 4 المعدل الحالي متصلة بالدائرة تحويل باك D10، انتاج التيار الكهربائي والتيار لتشكيل مزدوجة مراقبة ردود الفعل حلقة، في، باك تحويل كإخراج حالة استقرار متوسط الجهد يتناسب مع دورة عمل D، وبالتالي فإن النهائي حالة استقرار انتاج التيار الكهربائي عن طريق التحكم عن نسبة اجب S6 الترانزستور السلطة.

2 تحليل مشروط

كما هو موضح، لاسلكية شحن الجانب الأساسي باستخدام 5 دفعة / لينة التحول الكامل جسر مزيج PFC المحول. حيث لتخزين الطاقة الحث L1، S1 هي مفتاح الطاقة الرئيسي تحويل دفعة، L2، D5، D6، D7، D8، C1، C2، C3 و S1، L1 تشكل معا ضياع السلبي التحول لينة. مبدأ العمل هو، عند تشغيل الترانزستور S1 MOS حالا، في إطار العمل من D6، وC2، MOS الترانزستور لتحقيق خالية من الجهد المنعطف، وعندما يتم فتح MOS S1، C1، C2 و L2 تضم شبكة الرنانة، والطاقة في C1 يتم نقل C2 ل، وبسبب وجود L2، يتم منعها D5 الانتعاش العكسي، وأنبوب MOS هو بدوره الحالي الصفر. لأنه لا توجد خسائر في شبكة من العناصر مقاوم، ليس هناك فقدان الطاقة، وكفاءة عالية.

في تشغيل المحول، دفعة مغو L1 التشغيل مرحلة دفعة في وضع CCM، والتبديل يتم التحكم S1 بواسطة حلقة مغلقة، لكسر في F1 تردد ثابت، التي تسيطر على نسبة اجب باستخدام الطريقة الحالية متوسط، من أجل تحقيق تنظيم المدخلات والمخرجات و السيطرة PF. S2، S3، S4، S5 أربعة كامل جسر العاكس الأسلحة الجسر، S2، S3 S5 و، S4 في بعض مكملة الوقت الميت تشغيل وبعض F2 تردد يتم فتح بالتناوب، وتشكيل دورة عمل ثابتة. هذا الأنبوب اثنين من القوة الدافعة كافية الوقت الميت، وخلال هذا الوقت، يجب أن يكون الحث تسرب ما يكفي من الطاقة لاستخراج الطاقة الضوئية من طرفي الأنبوب إلى أن فتحت تهمة مكثف الرنانة، ولإيقاف أنبوب الرنانة تهمة مكثف، بعد الصفر الجهد لضمان افتتاح أنبوب الطاقة، والحد بشكل فعال بدوره على الخسارة.

6، لاسلكية الشحن الجانب الثانوي باستخدام ضياع السلبي التحول لينة باك المحول. حيث يتم تصحيح الناتج العاصمة من الجانب DC من محول المتباعدة، S6 لباك تحويل الدائرة مفتاح الطاقة الرئيسية، L3 هو مغو، C5، C8 واستقرار السعة، وD11، D12، D13، D14، C6، C7 ، L4 معا تشكيل الدائرة ضياع السلبي.

عندما الدائرة التحويل، عند تشغيل الترانزستور السلطة S6 قبالة، في إطار العمل من C6 والسلطة D11 الترانزستورات لتحقيق صفر الحالي، واتهم C6-إيقاف، C7، L4، L3 وC8 تشكل الدائرة الرنانة، عندما فتح S6 الترانزستور السلطة منذ الجهد عبر C6 هو 0، وبالتالي فإن التحول S6 قد يحقق بدوره خالية من الجهد. العملية، وينظم انتاج التيار الكهربائي من خلال تغيير دورة اجب S1.

3 المحاكاة والتجريبية النتائج

3.1 نموذج محاكاة

على التوالي زيادة / جنبا إلى جنب لينة تبديل الدارة كامل الجسر والهادي ضياع السلبي الناعمة الدوائر التبديل Simulik باك تحويل النمذجة والمحاكاة. شروط المحاكاة هي كما يلي: إدخال 220 V / 50 هرتز على مرحلة واحدة السلطة AC، الناتج النهائي DC 3 كيلو واط / 400 V. 7 هو الموجي الحرجة باك تحويل محاكاة الدوائر، من أعلى إلى أسفل لالترانزستور الحالي MOS، MOS أنبوب الجهد الحالي الرنانة مكثف C1، الجهد الرنانة مكثف C1، C2 مكثف رنين وصدى مكثف C2 الموجي الجهد الحالي. وكما يتبين من نمط المحاكاة، ويرجع ذلك إلى الدائرة الرنانة، لتحقيق خالية من الجهد المنعطف MOS الترانزستور والصفر بدوره الحالي. وأخيرا حصلت انتاج التيار الكهربائي والموجات الحالية هو مبين في الشكل.

بسبب وجود الحث والسعة المخزن المؤقت، لذلك هناك بعض الصدمات خلال المرحلة الأولى من الموجي الإخراج، من خلال الحث والسعة لعملية إعادة شحن، والجهد والتيار تكون هناك عملية أسفل الأولى بعد لتر. وكما يتبين من الشكل، بعد أن شهدت وجيزة مخزنة، سيتم إخراج الجهد والتيار تميل إلى أن تكون مستقرة، ويضمن انتاج الطاقة.

3.2 التجريبية التأكيد

للتحقق من تحليل ومحاكاة النتائج النظرية للصحة، صممت وبنيت منصة تجريبية الناتج العاصمة 3 كيلو واط / 400 V في. الظروف التجريبية وظروف المحاكاة، وإدخال 220 V / 50 هرتز على مرحلة واحدة تردد مصدر الطاقة AC، وإدارة الطاقة اختيار SPW47N60C3، زيادة الرئيسية الدائرة تحويل الطاقة يتم التحكم S1 باستخدام UC3854 رقاقة، جسر الكامل العاكس أنبوب الطاقة باستخدام IR2113 نفسه رقاقة سائق، باك الدائرة تحويل الطاقة الرئيسي باستخدام SG3525 رقاقة أنبوب تحكم S6.

الرقم 9 هو جسر الكامل العاكس يقود الدائرة إشارة من الأنبوب السلطة، وتردد إشارة هو 55 كيلو هرتز، والوقت الميت 2 ميكرو ثانية.

الجهد الناتج النهائي والطول الموجي الحالية هو مبين في الشكل. انتاج التيار الكهربائي والاستقرار الطول الموجي الحالي، حالة عمل جيدة.

4 خاتمة

هذه الورقة دراسات الاستراتيجية طوبولوجيا ومراقبة لاسلكية جديدة شحن السيارة الكهربائية، اعتمد الهيكل الأساسي والثانوي مخطط السيطرة المزدوج حلقة، مقارنة مع هيكل الشحن اللاسلكي التقليدي مع وحدة الاتصالات اللاسلكية وحدة الاتصالات اللاسلكية يمكن الاستغناء عنها، والحد من يمكن تخفيض تكلفة وحجم اسلكية مركبة شحن حدة. بعد أي وحدة الاتصالات اللاسلكية، وسيارة شحن لاسلكية يغني عن عملية الاقتران إشارة كومة، وكفاءة الشحن يمكن أن يكون تحسين الموصل، وتجنب عناء مختلف الصانعين لا تتطابق مع وحدة الشحن اللاسلكية يجلب. استراتيجية مزدوجة سيطرة عقدة يجعل الجهد الابتدائي والثانوي والسيطرة الحالية هي أكثر استقرارا، وتعديلها بسرعة أكبر. محاكاة والنتائج التجريبية تحقق من جدوى هذا البرنامج، وتلبية متطلبات الشحن اللاسلكي من السيارات الكهربائية.

مراجع

 هيكل قوه Zongzhi نظام الشحن اللاسلكي للسيارة الكهربائية الأمثل واستراتيجية السيطرة على هاربين: معهد هاربين للتكنولوجيا، 2015.

 تساو لينغ لينغ تشن تشيان هونغ رن شياو يونغ، الخ التقدم كفاءة السيارة الكهربائية تكنولوجيا الشحن اللاسلكية الكهربائية المجتمع، 2012 (8): 1-13.

 هوانغ شيوليانغ، Tanlin لين تشن، وغيرها من البحوث وتطبيق مراجعة تكنولوجيا نقل الطاقة الكهربائية اللاسلكية جمعية الكهربائية، 2013 (10): 1-11.

 بودهيا M، BOYS J T، G كوفيتش A، وآخرون al.Development الحشد المغناطيسي تدفق واحد سليديد للسيارة الكهربائية IPT شحن المعاملات systems.IEEE على الإلكترونيات الصناعية، 2013،60 (1): 318-328.

 MILLER J M، ONAR O C، CHINTHAVALI الجانب M.Primary التحكم في التدفق قوة نقل السلطة لاسلكية للسيارة الكهربائية charging.IEEE مجلة الناشئة وموضوعات مختارة في الطاقة Electroncics، 2015،3 (1): 147-162.

 SHIN J، SHIN S، KIM Y، وآخرون al.Design وتنفيذ نظام مغناطيسي المستندة إلى صدى على شكل لاسلكية لنقل السلطة لنقل المعاملات vehicles.IEEE الكهربائية على الإلكترونيات الصناعية التي تعمل بالطاقة الطريق، 2014،61 (3): 1179-1192 .

 . تطوير رن شياو فنغ وأداء نظام الشحن اللاسلكي السيارة الكهربائية الأمثل هاربين: معهد هاربين للتكنولوجيا، 2014.

 لى يانغ يانغ الجديد، يان تشو والإذاعة وغيرها بعد انتقال فعالة وعواملها المؤثرة جمعية الكهربائية، 2013،28 (1): 106-112.

 لى بن، ليو تشانغ تشن تشو وغيرها من الشركات، السيارة الكهربائية تكنولوجيا الشحن اللاسلكية الهندسة الكهربائية، 2013،32 (1): 81-84.