[发明专利]一种双向无线电能传输系统的相位同步方法

摘要

本发明公开了一种双向无线电能传输系统的相位同步方法，包括：利用副边全桥变换电路交流侧端口的电流得到基波相位与原边激励电压的基波相位相同的电压信号；得到数字处理器中载波计数器的计数值，用于表征副边交流侧端口电流的基波相位与载波相位的相位差；计算原边激励电压和副边激励电压的基波相位差，并由此计算副边激励电压的基波相移角；根据副边激励电压的基波相移角和由控制目标确定的内相移角计算四个比较值，并利用这四个比较值控制数字处理器的输出，同时利用数字处理器的输出信号驱动副边全桥变换器的开关管，由此实现副边变换器与原边变换器的相位同步。本发明实现简单、成本低，且鲁棒性较好。

主权项

1.一种双向无线电能传输系统的相位同步方法，其特征在于，包括：(1)根据第一全桥变换器交流侧端口的电流i_Lf2，得到基波相位与第二全桥变换器激励电压的基波相位相同的电压信号u_out；其中，所述第一全桥变换器为副边全桥变换器且所述第二全桥变换器为原边全桥变换器，或者所述第一全桥变换器为原边全桥变换器且所述第二全桥变换器为副边全桥变换器；(2)将所述电压信号u_out进行过零比较，得到数字信号u_d，并将所述数字信号u_d输入至系统控制电路的数字处理器；在所述数字信号u_d发生上升沿时，获得所述数字处理器内部的载波计数器的计数值N₁；(3)根据所述第一全桥变换器激励电压的基波相移角θ₁计算相位值OV₁，然后根据所述相位值OV₁和所述计数值N₁计算所述第二全桥变换器和所述第一全桥变换器的激励电压的基波相位差并根据所述基波相位差更新所述基波相移角θ₁的取值；初始时刻，所述基波相移角θ₁的取值为‑180°～+180°的范围内随机设定的值；(4)根据所述基波相移角θ₁更新所述相位值OV₁，并根据所述基波相移角θ₁和由控制目标确定的内移相角θ₂计算比较值SV₁、RV₁、SV₂和RV₂；其中，所述控制目标为电压、电流或功率；(5)将所述比较值SV₁和RV₁分别赋值到数字处理器的PWM模块P₁的两个寄存器中，并将所述比较值SV₂和RV₂分别赋值到数字处理器的PWM模块P₂的两个寄存器中；通过设置使得：当所述载波计数器的计数值等于SV₁时，所述PWM模块P₁的同相输出PWM1A变为高电平；当所述载波计数器的计数值等于RV₁时，所述PWM模块P₁的同相输出PWM1A变为低电平；当所述载波计数器的计数值等于SV₂时，所述PWM模块P₂的同相输出PWM2A变为高电平；当所述载波计数器的计数值等于RV₂时，所述PWM模块P₂的同相输出PWM2A变为低电平；所述PWM模块P₁的反相输出PWM1B与其同向输出PWM1A互补，所述PWM模块P₂的反向输出PWM2B与其同向输出PWM2A互补，且所述反向输出PWM1B与所述同向输出PWM1A之间以及所述反向输出PWM2B与所述同向输出PWM2A之间均存在死区；(6)利用所述数字处理器的输出信号驱动所述第一全桥变换器的开关管：分别利用所述同向输出PWM1A和所述反向输出PWM1B驱动一个桥臂中连接正母线和连接负母线的开关管，并分别利用所述同向输出PWM2A和所述反向输出PWM2B驱动另一个桥臂中连接正母线和连接负母线的开关管，由此实现副边变换器与原边变换器的相位同步。