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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：本发明公开了一种双LCC型双向无线充电系统原副边相位同步方法，属于电动汽车无线充电领域。该相位同步方法包括原边侧和副边侧H桥电路控制设计、副边侧移相控制以实现相位同步等步骤。针对双LCC型谐振补偿网络输出电流谐波含量丰富，通过输出电压电流相位关系进行相位同步会存在较大偏差的问题，本发明利用双LCC拓扑其LC回路相当于低通滤波器，谐波分量无法进入变压器回路的特点，通过谐振电容C*f2两端电压幅值与原副边相位角的关系实现原副边相位同步，该方法无需考虑谐波误差影响，操作简单易行。

主权项：1.一种双LCC型双向无线充电系统原副边相位同步方法，所述双LCC型双向无线充电系统包括原边侧直流电源U*i、副边侧直流电源U*。和双向无线充电模块；所述双向无线充电模块包括原边侧滤波电容C10、原边侧H桥电路、原边侧补偿网络、原边侧发射线圈L*1、副边侧接受线圈L*2、副边侧补偿网络、副边侧H桥电路、副边侧滤波电容C20；所述原边侧滤波电容C10与原边侧直流电源U*i的正负母线并联，所述副边侧滤波电容C20与副边侧直流电源U*o的正负母线并联；所述原边侧H桥电路包括4个带反向并联二极管的开关管，分别记为开关管S*P1、开关管S*P2、开关管S*P3和开关管S*P4，其中，开关管S*P1的发射极和开关管S*P2的集电极串联组成原边侧第一桥臂，且开关管S*P1的发射极和开关管S*P2的集电极的接点记为原边侧第一桥臂中点A，开关管S*P3的发射极和开关管S*P4的集电极串联组成原边侧第二桥臂，且开关管S*P3的发射极和开关管S*P4的集电极的接点记为原边侧第二桥臂中点B；所述原边侧第一桥臂、原边侧第二桥臂并联在原边侧直流电源U*i的正负直流母线之间；所述原边侧补偿网络包括原边侧谐振电感L*f1、原边侧谐振电容C*f1和原边侧补偿电容C*1；原边侧谐振电感L*f1的一端与原边侧第一桥臂中点A连接，另一端串联原边侧补偿电容C*1后与原边侧发射线圈L*1的一端连接，原边侧发射线圈L*1的另一端与原边侧第二桥臂中点B连接；原边侧谐振电容C*f1的一端接入原边侧谐振电感L*f1和原边侧补偿电容C*1之间、另一端与原边侧第二桥臂中点B连接；所述副边侧H桥电路包括4个带反向并联二极管的开关管，分别记为开关管S*s1、开关管S*s2、开关管S*s3和开关管S*s4，其中，开关管S*s1的发射极和开关管S*s2的集电极串联组成副边侧第一桥臂，且开关管S*s1的发射极和开关管S*s2的集电极的接点记为副边侧第一桥臂中点a，开关管S*s3的发射极和开关管S*s4的集电极串联组成副边侧第二桥臂，且开关管S*s3的发射极和开关管S*s4的集电极的接点记为副边侧第二桥臂中点b；所述副边侧第一桥臂、副边侧第二桥臂并联在副边侧直流电源U*。的正负直流母线之间；所述副边侧补偿网络包括副边侧谐振电感L*f2、副边侧谐振电容C*f2和副边侧补偿电容C*2；副边侧谐振电感L*f2的一端与副边侧第一桥臂中点a连接，另一端串联一个副边侧补偿电容C*2后与副边侧接受线圈L*3的一端连接，副边侧接受线圈L*2的另一端与副边侧第二桥臂中点b连接；副边侧谐振电容C*f2的一端接入副边侧谐振电感L*f2和副边侧补偿电容C*2之间、另一端与副边侧第二桥臂中点b连接；副边侧接受线圈L*2通过互感M*接收原边侧发射线圈L*1发射的电磁场，并转化为电能；其特征在于，将双LCC型双向无线充电系统记为系统，设定系统中所有开关管频率f均相同，并记系统运行角频率为ω，ω＝2πf，所述相位同步方法包括以下步骤：步骤1，原边侧H桥电路控制设计将开关管S*P1、开关管S*P2、开关管S*P3和开关管S*P4的驱动信号分别记为驱动信号QP1、驱动信号QP2、驱动信号QP3和驱动信号QP4，四个驱动信号占空比均为12，其中，驱动信号QP1和QP4之间的时间差为0，驱动信号QP2滞后于驱动信号QP1，驱动信号QP3滞后于驱动信号QP4，滞后时间均为12f；步骤2，副边侧H桥电路控制设计将开关管S*s1、开关管S*s2、开关管S*s3和开关管S*s4的驱动信号分别记为驱动信号Qs1、驱动信号Qs2、驱动信号Qs3和驱动信号Qs4，四个驱动信号占空比均为12，其中，驱动信号Qs1和Qs4之间的时间差为0，驱动信号Qs2滞后于驱动信号Qs1、驱动信号Qs3滞后于驱动信号Qs4，滞后时间均为12f；步骤3，副边侧移相控制以实现相位同步原边侧定位，副边侧以相位角差C为单位相对原边侧进行等相位角滞后移相，并实时监测副边侧谐振电容C*f2两端电压幅值的变化，记第i-1次移相后得到的副边侧谐振电容C*f2两端电压幅值为幅值Ui-1，第i次移相后得到的副边侧谐振电容C*f2两端电压幅值为幅值Ui，i为移相的次数，i为正整数；记满足相位同步时副边侧谐振电容C*f2两端电压幅值为同步电压幅值Ucf2，当Ui-1、Ut满足Ui-1-Ucf2×Ui-Ucf20时停止移相，并认定满足相位同步的相位角在第i-1次移相和第i次移相之间的相位角区间内，其中当此时无线充电系统反向传输，当时，此时无线充电系统正向传输。在此区间内采用二分法逼近Ucf2，实现相位同步。

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