CN111463876A - 无线充电控制方法及其***、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线充电控制方法、无线充电及存储介质,所述无线充电控制方法应用于无线充电控制***,所述无线充电控制***包括基建侧和车载侧,所述基建侧设有内部控制电路和原边线圈,所述内部控制电路包括PFC电路、BUCK电路和逆变电路,所述车载侧设有副边线圈和全桥整流电路,所述无线充电控制方法包括以下步骤:获取原边线圈所需达到的初始目标电流需求值Ip‑req;根据获取的所述初始目标电流需求值Ip‑req调整所述原边线圈的输出电流实际值Ip‑fac;判断所述原边线圈的电流实际值Ip‑fac对应的***输出电流实际值Iout‑fac是否达到车载侧电流需求值;根据判断结果控制***输出电流实际值Iout‑fac。本发明的技术方案旨在保证无线充电***满足充电需求。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域,尤其涉及一种无线充电控制方法及其***、存储介质。
背景技术
随着新能源的发展,越来越多的汽车开始采用电动,或者油电混合,而在给电动汽车充电时,可以利用电磁感应的原理,采样无线充电的方式充电。无线充电,是近年来兴起的一种新型充电技术,其不借助充电线材即可实现对一定空间范围内的充电。其实现的方法主要是基于无线电能传输Wireless Power Transfer)技术,利用磁谐振耦合、激光、微波等原理将电能以非接触的方式由原边输入电压端传送到用电设备端,可以实现用电设备的无线充/供电,具有安全可靠、灵活便捷、环境友好、可全天候工作等优点,因而近年来受到了广泛关注。
电动汽车无线充电需要解决不同类型车辆、不同设备制造商及不同功率等级的充电兼容性和互操作性问题,即需要解决***参数不确定、输出电压、负载不确定、原副边设备偏移不确定、外部扰动不确定等应用条件下的无线充电***高性能实现问题,其中高性能包括高效率和满功率两个方面。满功率输出是电动汽车充电控制的核心目标之一,是保证电动汽车能够按照预定时间完成充电的指标。由于各类不确定性因素的必然存在,导致无线充电***在某些条件下无法满足充电需求。
以上仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承上述内容认为现有技术。
发明内容
本发明实施例通过提供一种无线充电控制方法及其***、存储介质,旨在保证无线充电***满足充电需求。
为实现上述目的,本发明提出一种无线充电控制方法,所述无线充电控制方法应用于无线充电控制***,所述无线充电控制***包括基建侧和车载侧,所述基建侧设有内部控制电路和原边线圈,所述内部控制电路包括PFC电路、BUCK电路和逆变电路,所述车载侧设有副边线圈和全桥整流电路,所述无线充电控制方法包括以下步骤:
获取原边线圈所需达到的初始目标电流需求值Ip-req;
根据获取的所述初始目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈的输出电流实际值Ip-fac;
判断所述原边线圈的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否达到车载侧电流需求值;
根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac。
在本发明的一些实施例中,所述根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac的步骤包括:
若是,则保持所述基建侧的状态,保持所述原边线圈的电流实际值Ip-fac供电;
若否,保持全桥整流电路占空比,调整目标电流需求值Ip-req,根据调整后所述目标电流需求值Ip-req改变所述原边线圈的电流实际值Ip-fac,以使改变后所述电流实际值Ip-fac对应的所述***输出电流实际值Iout-fac达到车载侧电流需求值。
在本发明的一些实施例中,所述根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈的输出电流实际值Ip-fac的步骤包括:
判断所述原边线圈达到的电流实际值Ip-fac是否达到所述目标电流需求值Ip-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持所述电流实际值Ip-fac供电;
若否,根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整原边线圈的输出电流实际值Ip-fac,以达到所述目标电流需求值Ip-req。
在本发明的一些实施例中,所述根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈的输出电流实际值Ip-fac的步骤包括:
调整内部控制电路的电压和/或逆变器的移相角度。
在本发明的一些实施例中,所述调整内部控制电路的电压和/或逆变器的移相角度的步骤之后还包括:
检测调整后的内部控制电路的电压和/或逆变器的移相角度对应的当前原边线圈的电流实际值Ip-fac;
判断当前原边线圈的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否等于所述***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持当前原边线圈的电流实际值Ip-fac供电;
所述内部控制电路包括BUCK电路和PFC电路,所述调整内部控制电路的电压的步骤包括:
调整BUCK电路的占空比;和/或
调整PFC电路的占空比。
在本发明的一些实施例中,所述判断当前原边线圈的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否等于所述***输出电流需求值Iout-req的步骤之后还包括:
若否,判断当前内部控制电路的电压和当前逆变器的移相角度是均达到阈值,和/或当前原边线圈的电流需求值Ip-req是否达到阈值;
若否,继续执行根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整原边线圈的输出电流实际值Ip-fac的全部步骤,直至当前原边线圈的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac等于所述***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持当前电流实际值Ip-fac供电,并根据调节请求调整全桥整流电路的占空比;
检测调整后的全桥整流电路占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持当前电流实际值Ip-fac供电,并保持当前全桥整流电路的占空比。
在本发明的一些实施例中,所述检测调整后的全桥整流电路占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req的步骤之后还包括:
若否,再次调整全桥整流电路占空比,并判断再次调节后的全桥整流电路占空比是否达到占空比最小值;
若是,停止充电或低功率输出充电;
若否,检测再次调整后的全桥整流电路占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持当前全桥整流电路占空比供电;
若否,再次执行调整全桥整流电路占空比,并判断再次调节后的全桥整流电路占空比是否达到占空比最小值的全部步骤,直至***输出电流实际值Iout-fac等于***输出电流需求值Iout-req。
在本发明的一些实施例中,所述根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac的步骤还包括:
若否,保持目标电流需求值Ip-req,调整全桥整流电路的占空比;
检测调整后的全桥整流电路占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
若是,保持全桥整流电路占空比供电;
若否,继续调节全桥整流电路的占空比,直至***输出电流实际值Iout-fac等于当前***输出电流需求值Iout-req;
或者,所述根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac的步骤还包括:
若否,调整全桥整流电路的占空比,同时调整原边线圈所需达到的目标电流需求值Ip-req;
检测当前的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
若是,保持全桥整流电路占空比以及基建侧的状态供电;
若否,继续调节全桥整流电路的占空比和调整原边线圈所需达到的目标电流需求值Ip-req,直至***输出电流实际值Iout-fac等于当前***输出电流需求值Iout-req。
在本发明的一些实施例中,所述获取原边线圈所需达到的目标电流需求值Ip-req的步骤之前还包括:
根据车辆控制器发出的充电请求初始化***状态;
根据***状态确定全桥整流电路的占空比初始值和原边线圈初始的目标电流需求值Ip-req;
车载控制器将原边线圈初始的目标电流需求值Ip-req发送;
所述获取原边线圈所需达到的目标电流需求值Ip-req的步骤之后和所述判断所述原边线圈达到的电流实际值Ip-fac是否达到所述目标电流需求值Ip-req的步骤之前还包括:
根据车辆控制器发出的充电请求发送启动充电请求;
根据启动充电请求初始化内部控制电路的电压控制参数和逆变器的移相角度;
将内部电路的初始电压控制参数和逆变器的初始移相角度均设置为最小值。
本发明还提出一种无线充电***,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的无线充电控制程序,所述处理器执行所述无线充电控制程序时实现如上述任一项所述的无线充电控制方法的步骤。
本发明还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有无线充电控制程序,所述无线充电控制程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的无线充电控制方法的步骤。
本发明的技术方案,用于无线充电的控制,该无线充电控制方法应用于无线充电控制***,无线充电控制***包括基建侧和车载侧,基建侧设有内部控制电路和原边线圈,内部控制电路包括PFC电路、BUCK电路和逆变电路,车载侧设有副边线圈和全桥整流电路,所述无线充电控制方法包括以下步骤:获取原边线圈所需达到的初始目标电流需求值Ip-req;根据获取的所述初始目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈的输出电流实际值Ip-fac;判断所述原边线圈的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否达到车载侧电流需求值;根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac。由于本发明的无线充电控制方法在无线充电***中的基建侧和车载侧传递的参数仅为Ip的值,使得基建侧和车载侧之间的闭环控制简单并且能有效保证目标电流需求值等于电流实际输出值进行充电,保证了无线充电***处于满足充电蹴球。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的无线充电的硬件结构示意图;
图2为本发明无线充电***一实施例的功能模块示意图;
图3为本发明无线充电***一实施例的电路模块示意图;
图4为本发明无线充电***一实施例的电路模块的等效T型网络示意图;
图5为本发明无线充电控制方法一实施例的流程示意图;
图6为本发明无线充电控制方法又一实施例的流程示意图;
图7为本发明无线充电控制方法又一实施例的流程示意图;
图8为本发明无线充电控制方法又一实施例的流程示意图;
图9为本发明无线充电控制方法又一实施例的流程示意图;
图10为本发明无线充电控制方法又一实施例的流程示意图;
图11为本发明无线充电控制方法又一实施例的流程示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
10 | 基建侧 | Ls | 副边线圈 |
100 | 内部控制电路 | Lp | 原边线圈 |
110 | PFC电路 | 20 | 车载侧 |
120 | 逆变器 | 210 | 副边谐振网络 |
130 | 原边谐振网络 | 220 | 全桥整流电路 |
150 | 原边输入电压 | 300 | 车辆控制器 |
160 | BUCK电路 |
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的主要解决方案是:获取原边线圈Lp所需达到的初始目标电流需求值Ip-req;根据获取的所述初始目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac;判断所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否达到车载侧20电流需求值;根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac。
本发明的技术方案,用于无线充电的控制,该无线充电控制方法应用于无线充电控制***,无线充电控制***包括基建侧10和车载侧20,基建侧10设有内部控制电路100和原边线圈Lp,内部控制电路100包括PFC电路110、BUCK电路160和逆变电路,车载侧20设有副边线圈Ls和全桥整流电路220,所述无线充电控制方法包括以下步骤:获取原边线圈Lp所需达到的初始目标电流需求值Ip-req;根据获取的所述初始目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac;判断所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否达到车载侧20电流需求值;根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac。由于本发明的无线充电控制方法在无线充电***中的基建侧10和车载侧20传递的参数仅为Ip的值,使得基建侧10和车载侧20之间的闭环控制简单并且能有效保证目标电流需求值等于电流实际输出值进行充电,保证了无线充电***处于满足充电需求。
作为一种实施方案,无线充电控制***可以如图1所示。
本发明实施例方案涉及的是无线充电控制***,包括:处理器1001,例如CPU,通信总线1002,存储器1003。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。
存储器1003可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatilememory),例如磁盘存储器。如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1003中可以包括无线充电控制程序;而处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
获取原边线圈Lp所需达到的初始目标电流需求值Ip-req;
根据获取的所述初始目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac;
判断所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否达到车载侧20电流需求值;
根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
若是,则保持所述基建侧10的状态,保持所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac供电;
若否,保持全桥整流电路220占空比,调整目标电流需求值Ip-req,根据调整后所述目标电流需求值Ip-req改变所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac,以使改变后所述电流实际值Ip-fac对应的所述***输出电流实际值Iout-fac达到车载侧20电流需求值。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
判断所述原边线圈Lp达到的电流实际值Ip-fac是否达到所述目标电流需求值Ip-req;
若是,则保持所述基建侧10的状态,保持所述电流实际值Ip-fac供电;
若否,根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac,以达到所述目标电流需求值Ip-req。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
调整内部控制电路100的电压和/或逆变器120的移相角度。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
检测调整后的内部控制电路100的电压和/或逆变器120的移相角度对应的当前原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac;
判断当前原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否等于所述***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧10的状态,保持当前原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac供电。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
调整BUCK电路160的占空比;和/或
调整PFC电路110的占空比。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
若否,判断当前内部控制电路100的电压和当前逆变器120的移相角度是均达到阈值,和/或当前原边线圈Lp的电流需求值Ip-req是否达到阈值;
若否,继续执行根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac的全部步骤,直至当前原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac等于所述***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧10的状态,保持当前电流实际值Ip-fac供电,并根据调节请求调整全桥整流电路220的占空比;
检测调整后的全桥整流电路220占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧10的状态,保持当前电流实际值Ip-fac供电,并保持当前全桥整流电路220的占空比。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
若否,再次调整全桥整流电路220占空比,并判断再次调节后的全桥整流电路220占空比是否达到占空比最小值;
若是,停止充电或低功率输出充电;
若否,检测再次调整后的全桥整流电路220占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧10的状态,保持当前全桥整流电路220占空比供电;
若否,再次执行调整全桥整流电路220占空比,并判断再次调节后的全桥整流电路220占空比是否达到占空比最小值的全部步骤,直至***输出电流实际值Iout-fac等于***输出电流需求值Iout-req。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
若否,保持目标电流需求值Ip-req,调整全桥整流电路220的占空比;
检测调整后的全桥整流电路220占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
若是,保持全桥整流电路220占空比供电;
若否,继续调节全桥整流电路220的占空比,直至***输出电流实际值Iout-fac等于当前***输出电流需求值Iout-req。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
若否,调整全桥整流电路220的占空比,同时调整原边线圈Lp所需达到的目标电流需求值Ip-req;
检测当前的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
若是,保持全桥整流电路220占空比以及基建侧10的状态供电;
若否,继续调节全桥整流电路220的占空比和调整原边线圈Lp所需达到的目标电流需求值Ip-req,直至***输出电流实际值Iout-fac等于当前***输出电流需求值Iout-req。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
根据车辆控制器300发出的充电请求初始化***状态;
根据***状态确定全桥整流电路220的占空比初始值和原边线圈Lp初始的目标电流需求值Ip-req;
车载控制器将原边线圈Lp初始的目标电流需求值Ip-req发送。
可选的,处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的无线充电控制程序,并执行以下操作:
根据车辆控制器300发出的充电请求发送启动充电请求;
根据启动充电请求初始化内部控制电路100的电压控制参数和逆变器120的移相角度;
将内部电路的初始电压控制参数和逆变器120的初始移相角度均设置为最小值。
本发明提出一种无线充电控制方法,该无线充电控制方法应用于无线充电***。
该无线充电***的基建侧10部分设置地表下,而车载侧20部分则设置于汽车上,在进行充电时,驾驶员将汽车驾驶到指定位置上,开启该无线充电***便可进行充电。电动汽车无线充电主要利用电磁感应耦合的原理,当原边谐振网络130与副边谐振网络210调整到统一谐振频率时,两个谐振网络产生共振,能量从基建侧10传输到车载侧20,将基建侧10电网能量以非接触的方式传递到车载侧20电池,实现无线充电。
原边谐振网络130包括原边线圈Lp、原边补偿网络,副边谐振网络210包括副边线圈Ls、副边补偿网络,其中,原边线圈Lp和副边线圈Ls组成松耦合变压器,以实现能量的发送和接收,两者的形状类型不限,可以是圆形线圈、矩形线圈、D字型线圈等。两个线圈之间气隙较大,具有漏感大、励磁电感小的特点,***整体的功率因数很低。为此,原边谐振网络130和副边谐振网络210还分别设置有原边补偿网络和副边补偿网络,两者可以由补偿电容和补偿电感组成,可以是串联补偿电容或并联补偿电容等单器件补偿方式,也可以是LCL、LCC等多器件组合补偿方式来实现。松耦合变压器和两个补偿网络组成无线充电***的谐振网络,该谐振网络处于谐振匹配状态时,整个无线充电***的功能(例如输出功能大小、输出电压/电流范围等)和性能(例如效率指标等)等具有较好的工作特性;反之则相反。
图5为本发明无线充电控制方法一实施例的流程示意图。
参照图2至图5,在一实施例中,所述无线充电控制方法应用于无线充电控制***,所述无线充电控制***包括基建侧10和车载侧20,所述基建侧10设有原边线圈Lp,所述无线充电控制方法包括以下步骤:
步骤S10,获取原边线圈Lp所需达到的初始目标电流需求值Ip-req;基建侧10指能量的发射端,在一实施例中,可以为产生交变磁场与用电设备耦合的设备,在一实施场景中,例如汽车无线充电***,可以指无线充电***中的地面侧设备;车载侧20指能量的接收端,在一实施场景中,例如汽车无线充电***,安装在电动汽车上与供电设备发生耦合的设备。图3为本实施例涉及的无线充电***的电路结构示意图,参照图3,该无线充电***包括设于基建侧10的原边侧以及设于车载侧20的副边侧。该无线充电***工作原理为:原边侧以固定开关频率f0把直流Vdc转变为高频电流,并经过松耦合变压器原边线圈Lp将电能转变为磁能。副边电路通过移相或者占空比调节等方式对***谐振参数或输出功率进行调整,并将磁能转换为电能。在电动汽车需要充电时,副边侧可以向原边线圈Lp发送目标电流需求值Ip-req,从而使得基建侧10得到一个电流的输出预期值,即所需达到的目标电流需求值Ip-req。
步骤S20,根据获取的所述初始目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac。本实施例中,可以通过设置无线通讯电路实现Ip值的传输,无线通讯电路可以是副边线圈Ls和原边线圈Lp组成的耦合电路,车载检测控制电路可以通过副边线圈Ls将电流信息发射至基建内部控制电路100中的采样控制电路。基建采样控制电路通过控制PFC电路110和/或DC-DC电路和/或逆变电路调节输出电压,实现对变压器的原边线圈Lp电流的调节。无线通讯电路还可以采用WIFI模块、射频模块、蓝牙模块等可用于实现信号的接收和发送的无线通讯电路。
步骤S30,判断所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否达到车载侧20电流需求值;本实施例中,检测原边线圈Lp电流的实际值后,判断***输出电流实际值与车载侧20电流需求值的关系,具体可以为大小关系的判断,具体的,可以通过做差或者做商的方式,确认二者的大小关系,从而将做差或做商的结果作为大小关系的判断。例如,当采用做商的方式时,将***输出电流实际值除以车载侧20电流需求值,当所得到的结果位于0.9至1.1之间时,可以认为二者的大小相等(即***输出电流实际值达到车载侧20电流需求值),反之,则可以认为二者的大小不相等(即***输出电流实际值未达到车载侧20电流需求值)。考虑到传感器的检测误差,或者是传输信号时的影响,可以适当调整做商结果的区间,只要便于较好地控制无线充电***的运行即可。
步骤S40,根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac。判断结果可能为***输出电流实际值达到车载侧20电流需求值或者***输出电流实际值未达到车载侧20电流需求值。在一个实施场景中,如果***输出电流实际值达到车载侧20电流需求值,用户可以选择按当前的无线充电***状态进行充电,或者通过设置新的车载侧20电流需求值,重新进行匹配充电。在另一个实施场景中,如果***输出电流实际值未达到车载侧20电流需求值,则会适当调整***输出电流实际值,使得***输出电流实际值达到车载侧20电流需求值,以满足充电需求。
由于车辆与基建侧10的位置会在一定程度影响车辆具体的充电,可以理解的是,车辆实际接受的电能即为无线充电***的实际输出值。在一实施场景中,初始目标需求值Ip-req可以为10A,原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac调整至该初始目标需求值10A,此时,对应的***输出电流实际值Iout-fac可能为5A,假设车载侧20的电流需求值为5A,此时,即满足充电需求;假设车载侧20的电流需求值为30A,此时即不满足充电需求。
本发明的技术方案,用于无线充电的控制,该无线充电控制方法应用于无线充电控制***,无线充电控制***包括基建侧10和车载侧20,基建侧10设有内部控制电路100和原边线圈Lp,内部控制电路100包括PFC电路110、BUCK电路160和逆变电路,车载侧20设有副边线圈Ls和全桥整流电路220,所述无线充电控制方法包括以下步骤:获取原边线圈Lp所需达到的初始目标电流需求值Ip-req;根据获取的所述初始目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac;判断所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否达到车载侧20电流需求值;根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac。由于本发明的无线充电控制方法在无线充电***中的基建侧10和车载侧20传递的参数仅为Ip的值,使得基建侧10和车载侧20之间的闭环控制简单并且能有效保证目标电流需求值等于电流实际输出值进行充电,保证了无线充电***处于满足充电需求。
参照图6,在本发明的一些实施例中,所述根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac的步骤包括:
步骤S41,若是,则保持所述基建侧10的状态,保持所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac供电;当判断***输出电流实际值达到车载侧20电流需求值时,即为无线充电***满足充电需求,控制基建侧10保持当前的状态进行供电,需要说明的是,保持当前的状态即为保持基建侧10当前所有控制参数的数值不变进行供电。在一实施例中,基建侧10可以包括供电功率、移相角度、电压频率等等控制参数,在确认了无线充电***处于满足充电需求后,基建侧10保持这些控制参数不变进行供电。
步骤S42,若否,保持全桥整流电路220占空比,调整目标电流需求值Ip-req,根据调整后所述目标电流需求值Ip-req改变所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac,以使改变后所述电流实际值Ip-fac对应的所述***输出电流实际值Iout-fac达到车载侧20电流需求值。本实施例中,保持副边侧的全桥整流电路220的占空比,仅对原边侧进行控制调节,简化了对无线充电控制***的输出控制。在无线充电***对车辆供电时,由于无线充电***实际上不知道需要多少电流才能适合车辆,因此第一次获取的原边线圈Lp所需达到的初始目标电流需求值Ip-req可以理解为一个参考量,该参考量可以设置为较低的数值。在通过该参考量得到无线充电***与车辆的电流差值后,可以通过调整目标电流需求值Ip-req使的原边线圈Lp的电流改变,进而对应得到新的***输出电流实际值Iout-fac,检测新的***输出电流实际值Iout-fac再与车载侧20电流需求值对比,直至二者在数值上相等,满足充电需求。
在一实施场景中,假设车载侧20需求电流值为30A,初始目标电流需求值为10A,根据初始电流值调整得到的原边线圈Lp电流对应的***输出实际值为5A,不满足充电需求。此时调整目标电流需求值Ip-req至40A或65A,调整后所述目标电流需求值Ip-req改变所述原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac,使得原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac达到40A或65A,此时对应的***输出电流实际值有可能就会达到30A,继而满足充电需求。
参照图7,在本发明的一些实施例中,所述根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac的步骤包括:
步骤S21,判断所述原边线圈Lp达到的电流实际值Ip-fac是否达到所述目标电流需求值Ip-req;具体可以为大小关系的判断,具体的,可以通过做差或者做商的方式,确认二者的大小关系,从而将做差或做商的结果作为大小关系的判断。例如,当采用做商的方式时,将目标电流需求值Ip-req除以电流实际值Ip-fac,当所得到的结果位于0.9至1.1之间时,可以认为二者的大小相等(即电流实际值Ip-fac达到所述目标电流需求值Ip-req),反之,则可以认为二者的大小不相等(即电流实际值Ip-fac未达到所述目标电流需求值Ip-req)。考虑到传感器的检测误差,或者是传输信号时的影响,可以适当调整做商结果的区间,只要便于较好地控制无线充电***的运行即可。
步骤S22,若是,则保持所述基建侧10的状态,保持所述电流实际值Ip-fac供电;
步骤S23,若否,根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac,以达到所述目标电流需求值Ip-req。当判断电流实际值Ip-fac未达到所述目标电流需求值Ip-req时,即为当前的需求电流值和实际电流值不匹配,此时根据电流的需求值Ip-req调整原边线圈Lp电流实际值Ip-fac,使得电流实际值Ip-fac所述目标电流需求值Ip-req的大小关系得到适应性调整。
在本发明的一些实施例中,所述根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac的步骤包括:
步骤S231,调整内部控制电路100的电压和/或逆变器120的移相角度。
移相角度α和输入电压Udc、输出电压Uin关系如下:
因此通过调节不同的移相角度α,可以调节逆变电路的输出电压,并进一步调节原边线圈电流Ip。以及,该内部控制电路100的电压Udc实际等于原边输入电压150与其占空比的乘积,因此在原边输入电压150不变的情况下,改变占空比即可改变内部控制电路100的电压,从而对电流的实际值进行调整,进而使之能与电流的需求值匹配。
具体的,所述内部控制电路100包括BUCK电路160和PFC电路110,PFC电路110的输入是国标电网单相或三相电;PFC电路110可以由PFC开关、二极管、电感等元器件来实现。PFC电路110可以采用有源PFC电路110或者无源PFC电路110来实现,PFC电路110可以是升压型PFC电路110,或者降压型PFC电路110,或者升降压型PFC电路110。PFC电路110将接入的交流电进行功率因素校正和整流,整流后的直流电输出至BUCK电路160,并进而接入到逆变电路的输入端。BUCK电路160可以包括开关管、二极管、电容和电感,BUCK电路160是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Uo总是小于输出电压UD,电感L和电容C组成低通滤波器,此滤波器设计的原则是使us(t)的直流分量可以通过,而抑制us(t)的谐波分量通过;电容上输出电压uo(t)就是us(t)的直流分量再附加微小纹波uripple(t);逆变电路集成了四个功率开关管(S1~S4),四个功率开关管组成两相逆变桥电路。其中,各功率开关管可以采用MOS管或者IGBT来实现。逆变电路用于实现DC/AC转换,也即把直流电转换成高频交流电。此时Udc即为BUCK电路160的电压与PFC电路110的电压之和,所述调整内部控制电路100的电压的步骤包括:
调整BUCK电路160的占空比;通过调节不同的占空比D,可以实现输出电压的调节。而BUCK电路160占空比的调节方式可以参照现有方案,在此不做赘述。此时可以根据调整后的BUCK电路160的占空比计算得到调整后的内部控制电路100的电压;由于Ubuck-out=Ubuck-in*/(1-Dbuck),在Ubuck-in主要由原边输入电压150的影响下(即,当原边输入电压150保持常量,该数值即为常量),改变BUCK电路160的占空比即可改变由BUCK电路160输出的电压,该BUCK电路160属于内部控制电路100的一部分,从而改变了内部电路的电压,进一步改变电流的实际值。
调整PFC电路110的占空比;通过调节不同的占空比D,可以实现输出电压的调节。而PFC电路110占空比的调节方式可以参照现有方案,在此不做赘述。此时可以根据调整后的PFC电路110的占空比计算得到调整后的内部控制电路100的电压。由于Upfc-out=Upfc-in*/(1-Dpfc),在Upfc-in主要由原边输入电压150的影响下(即,当原边输入电压150保持常量,该数值即为常量),改变PFC电路110的占空比即可改变由PFC电路110输出的电压,该PFC电路110属于内部控制电路100的一部分,从而改变了内部电路的电压Udc,进一步改变电流的实际值。
可以理解的是,调整BUCK电路160的占空比、PFC电路110的占空比以及逆变电路的移相角度均可改变电流实际值,本发明的实施例中,包括仅调节前述三种参数其中之一的方案,即仅调节BUCK电路160的占空比或PFC电路110的占空比或逆变电路的移相角度,如此,对实际电流值的控制变量少,便于控制;本发明的实施例中,还包括仅调节前述三种参数其中任意之二的方案,调节两个参数可以在较大的区间内改变实际电流值,提高实际电流值与需求电流值的匹配效率和匹配结果;以及,本发明的实施例中,还包括仅调节前述三种参数的方案,调节三个参数可以在最大的程度改变实际电流值,大大提高实际电流值与需求电流值的匹配效率和匹配结果。进一步地,本发明的实施例也可以依次调节前述三种参数的数值,从而实现全面对电流实际值进行调整,提高电流实际值与目标电流需求值的匹配,具体的,可以为先调节BUCK电路160的占空比,再调节PFC电路110的占空比,最后调节逆变电路的移相角度,或者为前述方法的组合,均可有效改变电流实际值,均在本发明的保护范围之内。
参照图9,在本发明的一些实施例中,所述调整内部控制电路100的电压和/或逆变器120的移相角度的步骤之后还包括:
步骤S232,检测调整后的内部控制电路100的电压和/或逆变器120的移相角度对应的当前原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac;
步骤S233,判断当前原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否等于所述***输出电流需求值Iout-req;
步骤S234,若是,则保持所述基建侧10的状态,保持当前原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac供电;直接检测调整了控制参数后的***输出电流实际值Iout-fac,具体可以通过设置传感器或者示波器读取。通过将该调整后的***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req作对比,可以理解的是,***输出电流需求值即为车载侧20的电流需求值,从而可以判断***是否满足充电需求。可以理解的是,该***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req的大小比较可以根据做差或者做商比较,具体可以参照前述的形式,在此不做赘述。
本实施例中,通过调节基建侧10的原边侧的控制参数,改变***输出电流实际值Iout-fac,将该调整后的当前的***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req作对比,即可知道当前无效充电***是否满足充电需求。
在本发明的一些实施例中,所述判断当前原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否等于所述***输出电流需求值Iout-req的步骤之后还包括:
步骤S235,若否,判断当前内部控制电路100的电压和当前逆变器120的移相角度是均达到阈值,和/或当前原边线圈Lp的电流需求值Ip-req是否达到阈值;可以理解的是,在内部控制电路100包括BUCK电路160时,即为,将当前BUCK电路160的占空比与BUCK电路160的占空比阈值做对比,判断方式可以采用做商或者做差,具体参照前述。该阈值可以包括BUCK电路160占空比的最大值和BUCK电路160占空比的最小值,或者为用户根据实际需求设置的取值,只要便于控制电流的实际值即可;以及,在内部控制电路100包括PFC电路110时,即为,将当前PFC电路110的占空比与PFC电路110的阈值做对比,判断方式可以采用做商或者做差,具体参照前述。该阈值可以包括PFC电路110占空比的最大值和PFC电路110占空比的最小值,或者为用户根据实际需求设置的取值,只要便于控制电流的实际值即可。通过判断对电流实际值的控制参数与阈值的关系,可以得知为了匹配目标电流需求值的电流实际值的调整是否已经达到了极限,从而便于进行下一步工作,提高目标电流需求值与电流实际值的匹配程度。以及,判断电流需求值是否得到了阈值,本步骤中即为判断原边侧的控制参数是否均到达阈值,从而得知原边侧是否还可以调整。
步骤S236,若否,继续执行根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整原边线圈Lp的输出电流实际值Ip-fac的全部步骤,直至当前原边线圈Lp的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac等于所述***输出电流需求值Iout-req;
若否,即可判断,为了匹配目标电流需求值的电流实际值的调整没有达到极限,从而可以继续执行调整控制电流实际值的控制参数,改变电流实际值。具体的改变形式可以参照前述,例如,在调节了BUCK电路160的占空比发现电流实际值与目标电流需求值不匹配(例如电流实际值小于目标电流需求值),可以增大BUCK电路160的占空比,从而提高Udc,进而提高电流实际值,但是增大了BUCK电路160的占空比发现电流实际值与目标电流需求值仍然不匹配(例如电流实际值小于目标电流需求值),此时判断BUCK电路160的占空比是否达到最大值,如果没有达到最大值则继续执行增大BUCK电路160占空比的步骤,直至达到BUCK电路160的最大值,当BUCK电路160的占空比达到最大值时,如果电流实际值仍然没有达到目标电流需求值,则可以接着调节PFC电路110的占空比,从而提高Udc,进而提高电流实际值,但是增大了PFC电路110的占空比发现电流实际值与目标电流需求值仍然不匹配(例如电流实际值小于目标电流需求值),此时判断PFC电路110的占空比是否达到最大值,如果没有达到最大值则继续执行增大PFC电路110占空比的步骤,直至达到PFC电路110的最大值,当PFC电路110的占空比和BUCK电路160的占空比均达到最大值,如果电流实际值仍然没有达到目标电流需求值(例如电流实际值小于目标电流需求值),则可以减小逆变电路的移相角度,进而提高电流实际值,但是减小了移相角度之后发现电流实际值与目标电流需求值仍然不匹配(例如电流实际值小于目标电流需求值),此时可以判断移相角度是否达到最小值,如果没有达到最小值,则可以接着减小逆变电路的移相角度,进而提高电流实际值,直至逆变电路的移相角度达到最小值。可以理解的是,前述仅为一种情况下的调节形式,该BUCK电路160的占空比、PFC电路110的占空比和逆变电路的移相角度可以根据实际情况变换调节的顺序,以及,在电流实际值与目标电流需求值的关系为其他关系时(例如电流实际值大于目标电流需求值),参照前述调节形式做变化性的调整,从而使得电流实际值趋于目标电流需求值。在一实施例中,具体的参数控制可以参照下表:
表1输出功率控制流程跳转时参数状态
表1中,UBUCK和UPFC分别为BUCK电路160和PFC电路110的输出电压,Xxx_max、Xxx_min、Xxx_fac分别表示参数的最大值、最小值和中间任意值。
步骤S237,若是,则保持所述基建侧10的状态,保持当前电流实际值Ip-fac供电,并根据调节请求调整全桥整流电路220的占空比;若是,则可以判断为了匹配目标电流需求值的电流实际值的调整已经达到极限,无法通过整控制电流实际值的控制参数使得电流实际值与目标电流需求值匹配,此时,根据调节请求调整全桥整流电路220的占空比。具体的,可以建立请求指令与BUCK电路160占空比、PFC电路110占空比和逆变电路移相角度均达到阈值时的对应关系,使得BUCK电路160占空比、PFC电路110占空比和逆变电路移相角度均达到阈值时可以及时发送请求指令,并避免误判造成的降低车载侧20的需求电流。
步骤S238,检测调整后的全桥整流电路220占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;本实施例中,重新检测当前状态下的***输出电流实际值Iout-fac,通过将该调整后的当前的***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req作对比,即可知道当前无效充电***是否满足充电需求。可以理解的是,该当前***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req的大小比较可以根据做差或者做商比较,具体可以参照前述的形式,在此不做赘述。
步骤S239,若是,则保持所述基建侧10的状态,保持当前电流实际值Ip-fac供电,并保持当前全桥整流电路220的占空比。
本实施例中,通过判断原边侧的控制参数是否达到阈值,从而判断是否还可以通过原边侧改变***实际输出电流,当可以原边侧还可以调整时,继续调整原边侧;如果原边侧不可以调整了,通过调整全桥整流电路220的占空比,从而改变***输出电流实际值Iout-fac,进而改变***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req,使得无线充电***的满足充电需求。
参照图9,在本发明的一些实施例中,所述检测调整后的全桥整流电路220占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req的步骤之后还包括:
步骤S2310,若否,再次调整全桥整流电路220占空比,并判断再次调节后的全桥整流电路220占空比是否达到占空比最小值;当调整全桥整流电路220的占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac仍然不等于***输出电流需求值Iout-req时,可以再次调节全桥整流电路220占空比,由于此时是第二次调节全桥整流电路220占空比,该全桥整流电路220占空比可能达到了阈值,也即副边侧可能也无法调节***输出电流的实际值了,所以对全桥整流电路220占空比的数值进行判断,保证***调节的效率和准确性。
步骤S2311,若是,停止充电或低功率输出充电;此时可以确认充电***无法满足充电需求,从而控制停止充电,或者采用低功率充电。
步骤S2312,若否,检测再次调整后的全桥整流电路220占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于***输出电流需求值Iout-req;再次调整后的全桥整流电路220占空比没有达到占空比最小值,也即,副边侧仍然可以调节进而改变***输出实际值,无线充电***经过调整还可以满足充电需求。当再次调整了全桥整流电路220的占空比后,重新获取更新的***输出电流需求值Iout-req,并再次判断***输出电流需求值Iout-req与***输出电流需求值Iout-req的关系。
步骤S2313,若是,则保持所述基建侧10的状态,保持当前全桥整流电路220占空比供电;若***输出电流需求值Iout-req与***输出电流需求值Iout-req相等,则实现了目标电流需求值与电流实际值相等,保持当前全桥整流电路220占空比供电即可满足充电需求。
步骤S2314,若否,再次执行调整全桥整流电路220占空比,并判断再次调节后的全桥整流电路220占空比是否达到占空比最小值的全部步骤,直至***输出电流实际值Iout-fac等于***输出电流需求值Iout-req。若否,则再次调节后的***输出电流实际值Iout-fac也不能与***输出电流需求值Iout-req相等,则再次执行调节控制***输出电流实际值的参数的全部步骤,具体参照前述的调节方式,可以为调节一种参数,或者同时调节多种参数,或者依次调节某些参数,而具体的调节方向(调大或调小)根据实际情况进行,直至***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req一致,进而满足充电需求。
本实施例中,通过对调整了全桥整流电路220占空比,得到新的***输出电流实际值Iout-fac,如果新的***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req不一致,再次调节全桥整流电路220的占空比大小,并判断全桥整流电路220的占空比是否达到最小值,如果是,则判断无法满足充电需求,此时可以选择停止充电或者低功率充电,如果不是,则再次获取再次调整后的全桥整流电路220占空比对应的更新的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于***输出电流实际值Iout-fac,如果还是不能实现***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req一致,则再次执行控制***输出电流实际值的参数的全部步骤(包括全桥整流电路220占空比与最小值的对比的步骤),直至***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req一致,进而满足充电需求。
参照图10,在本发明的一些实施例中,所述根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac的步骤还包括:
步骤S41a,若否,保持目标电流需求值Ip-req,调整全桥整流电路220的占空比;本实施例中,保持原边侧的控制参数,仅调节副边侧的控制参数进而改变***输出电流实际值Iout-fac,简化了对无线充电控制***的输出控制。
步骤S42a,检测调整后的全桥整流电路220占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;本实施例中,重新检测当前状态下的***输出电流实际值Iout-fac,通过将该调整后的当前的***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req作对比,即可知道当前无效充电***是否满足充电需求。可以理解的是,该当前***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req的大小比较可以根据做差或者做商比较,具体可以参照前述的形式,在此不做赘述。
步骤S43a,若是,保持全桥整流电路220占空比供电;
步骤S44a,若否,继续调节全桥整流电路220的占空比,直至***输出电流实际值Iout-fac等于当前***输出电流需求值Iout-req;当调整全桥整流电路220的占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac仍然不等于***输出电流需求值Iout-req时,可以再次调节全桥整流电路220占空比,由于此时是第二次调节全桥整流电路220占空比,该全桥整流电路220占空比可能达到了阈值,也即副边侧可能也无法调节***输出电流的实际值了,所以对全桥整流电路220占空比的数值进行判断,保证***调节的效率和准确性。由于此时是第二次调节全桥整流电路220占空比,该全桥整流电路220占空比可能达到了阈值,也即副边侧可能也无法调节***输出电流的实际值了,所以对全桥整流电路220占空比的数值进行判断,保证***调节的效率和准确性。
本实施例中,仅通过全桥整流电路220的占空比控制***输出电流实际值Iout-fac,进而使得***输出电流实际值Iout-fac与***输出电流需求值Iout-req,使得无线充电***的满足充电需求。如果继续调节全桥整流电路220的占空比时,可以判断全桥整流电路220的占空比是否达到阈值,保证***调节的效率和准确性。
参照图11,在本发明的一些实施例中,所述根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac的步骤还包括:
步骤S41b,若否,调整全桥整流电路220的占空比,同时调整原边线圈Lp所需达到的目标电流需求值Ip-req;本实施例中,同时调整原边侧的控制参数和调节副边侧的控制参数进而改变***输出电流实际值Iout-fac,提高了对***输出电流实际值Iout-fac的调整效率。
步骤S42b,检测当前的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
步骤S43b,若是,保持全桥整流电路220占空比以及基建侧10的状态供电;
步骤S44b,若否,继续调节全桥整流电路220的占空比和调整原边线圈Lp所需达到的目标电流需求值Ip-req,直至***输出电流实际值Iout-fac等于当前***输出电流需求值Iout-req。本实施例中,同时调整原边侧的控制参数和调节副边侧的控制参数进而改变***输出电流实际值Iout-fac,提高了对***输出电流实际值Iout-fac的调整效率,具体对原边侧控制参数的调整手段和对副边侧调整手段参照前述,在此不做赘述。
本实施例中,同时调整原边侧的控制参数和调节副边侧的控制参数进而改变***输出电流实际值Iout-fac,提高了对***输出电流实际值Iout-fac的调整效率,提高了无线充电控制***与车辆的匹配速率。
在本发明的一些实施例中,所述获取原边线圈Lp所需达到的目标电流需求值Ip-req的步骤之前还包括:
步骤S101,根据车辆控制器300发出的充电请求初始化***状态;本实施例中,根据车辆控制器300发出的充电请求可以确认用户具有充电的需求,该车辆控制器300发出的充电请求可以为电信号或者其他控制信号。该***状态可以为原边侧和副边侧的状态,以及位置偏移等等。
步骤S102,根据***状态确定全桥整流电路220的占空比初始值和原边线圈Lp初始的目标电流需求值Ip-req;本实施例中,可以在对全桥整流电路220的占空比进行初始化后,计算得到全桥整流电路220占空比的最大值和最小值,从而可以判断全桥整流电路220占空比的取值区间,进而便于后续的控制。该原边线圈Lp初始的目标电流需求值Ip-req可以由专家估值后进行初始的赋值,该赋值的具体参数,可以通过预设赋值表,使得不同的***状态对应不同的原边线圈Lp初始的目标电流需求值Ip-req。
步骤S103,车载控制器将原边线圈Lp初始的目标电流需求值Ip-req发送;具体可以采用无线通讯电路发送,无线通讯电路还可以采用WIFI模块、射频模块、蓝牙模块等可用于实现信号的接收和发送的无线通讯电路。
所述获取原边线圈Lp所需达到的目标电流需求值Ip-req的步骤之后和所述判断所述原边线圈Lp达到的电流实际值Ip-fac是否达到所述目标电流需求值Ip-req的步骤之前还包括:
步骤S201,根据车辆控制器300发出的充电请求发送启动充电请求;本实施例中,根据车辆控制器300发出的充电请求可以确认用户具有充电的需求,从而向基建侧10发出启动充电请求,启动基建侧10,实现基建侧10对车载侧20的充电。该启动充电请求可以为电信号或者其他控制信号,只要便于控制即可。
步骤S202,根据启动充电请求初始化内部控制电路100的电压控制参数和逆变器120的移相角度;具体的,可以控制PFC电路110缓启动至其占空比最小值和控制逆变电路软启动。软启动和缓启动可以对原边输入电压150减轻瞬间的负荷,并对PFC电路110减轻瞬间大电流冲击,提高无线充电***的稳定性。
步骤S203,将内部电路的初始电压控制参数和逆变器120的初始移相角度均设置为最小值。将内部电路的初始电压控制参数和逆变电路的初始移相角度均设置为最小值,可以使得目标电流需求值的取值在更利于基建侧10的电流实际值的匹配范围,提高二者的匹配效率。
为了实现上述目的,本发明还提出一种无线充电***,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的无线充电控制程序,所述处理器执行所述无线充电控制程序时实现上述任一项所述的无线充电控制方法的步骤。
为实现上述目的,本发明还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有无线充电控制程序,所述无线充电控制程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的无线充电控制方法的步骤。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种无线充电控制方法,其特征在于,所述无线充电控制方法应用于无线充电控制***,所述无线充电控制***包括基建侧和车载侧,所述基建侧设有内部控制电路和原边线圈,所述内部控制电路包括PFC电路、BUCK电路和逆变电路,所述车载侧设有副边线圈和全桥整流电路,所述无线充电控制方法包括以下步骤:
获取原边线圈所需达到的初始目标电流需求值Ip-req;
根据获取的所述初始目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈的输出电流实际值Ip-fac;
判断所述原边线圈的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否达到车载侧电流需求值;
根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac。
2.如权利要求1所述的无线充电控制方法,其特征在于,所述根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac的步骤包括:
若是,则保持所述基建侧的状态,保持所述原边线圈的电流实际值Ip-fac供电;
若否,保持全桥整流电路占空比,调整目标电流需求值Ip-req,根据调整后所述目标电流需求值Ip-req改变所述原边线圈的电流实际值Ip-fac,以使改变后所述电流实际值Ip-fac对应的所述***输出电流实际值Iout-fac达到车载侧电流需求值。
3.如权利要求1所述的无线充电控制方法,其特征在于,所述根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈的输出电流实际值Ip-fac的步骤包括:
判断所述原边线圈达到的电流实际值Ip-fac是否达到所述目标电流需求值Ip-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持所述电流实际值Ip-fac供电;
若否,根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整原边线圈的输出电流实际值Ip-fac,以达到所述目标电流需求值Ip-req。
4.如权利要求3所述的无线充电控制方法,其特征在于,所述根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整所述原边线圈的输出电流实际值Ip-fac的步骤包括:
调整内部控制电路的电压和/或逆变器的移相角度。
5.如权利要求4所述的无线充电控制方法,其特征在于,所述调整内部控制电路的电压和/或逆变器的移相角度的步骤之后还包括:
检测调整后的内部控制电路的电压和/或逆变器的移相角度对应的当前原边线圈的电流实际值Ip-fac;
判断当前原边线圈的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否等于所述***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持当前原边线圈的电流实际值Ip-fac供电;
所述内部控制电路包括BUCK电路和PFC电路,所述调整内部控制电路的电压的步骤包括:
调整BUCK电路的占空比;和/或
调整PFC电路的占空比。
6.如权利要求5所述的无线充电控制方法,其特征在于,所述判断当前原边线圈的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac是否等于所述***输出电流需求值Iout-req的步骤之后还包括:
若否,判断当前内部控制电路的电压和当前逆变器的移相角度是均达到阈值,和/或当前原边线圈的电流需求值Ip-req是否达到阈值;
若否,继续执行根据获取的所述目标电流需求值Ip-req调整原边线圈的输出电流实际值Ip-fac的全部步骤,直至当前原边线圈的电流实际值Ip-fac对应的***输出电流实际值Iout-fac等于所述***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持当前电流实际值Ip-fac供电,并根据调节请求调整全桥整流电路的占空比;
检测调整后的全桥整流电路占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持当前电流实际值Ip-fac供电,并保持当前全桥整流电路的占空比。
7.如权利要求6所述的无线充电控制方法,其特征在于,所述检测调整后的全桥整流电路占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req的步骤之后还包括:
若否,再次调整全桥整流电路占空比,并判断再次调节后的全桥整流电路占空比是否达到占空比最小值;
若是,停止充电或低功率输出充电;
若否,检测再次调整后的全桥整流电路占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于***输出电流需求值Iout-req;
若是,则保持所述基建侧的状态,保持当前全桥整流电路占空比供电;
若否,再次执行调整全桥整流电路占空比,并判断再次调节后的全桥整流电路占空比是否达到占空比最小值的全部步骤,直至***输出电流实际值Iout-fac等于***输出电流需求值Iout-req。
8.如权利要求1所述的无线充电控制方法,其特征在于,所述根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac的步骤还包括:
若否,保持目标电流需求值Ip-req,调整全桥整流电路的占空比;
检测调整后的全桥整流电路占空比对应的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
若是,保持全桥整流电路占空比供电;
若否,继续调节全桥整流电路的占空比,直至***输出电流实际值Iout-fac等于当前***输出电流需求值Iout-req;
或者,所述根据判断结果控制***输出电流实际值Iout-fac的步骤还包括:
若否,调整全桥整流电路的占空比,同时调整原边线圈所需达到的目标电流需求值Ip-req;
检测当前的***输出电流实际值Iout-fac,并判断是否等于当前***输出电流需求值Iout-req;
若是,保持全桥整流电路占空比以及基建侧的状态供电;
若否,继续调节全桥整流电路的占空比和调整原边线圈所需达到的目标电流需求值Ip-req,直至***输出电流实际值Iout-fac等于当前***输出电流需求值Iout-req。
9.如权利要求1至8中任一项所述的无线充电控制方法,其特征在于,所述获取原边线圈所需达到的目标电流需求值Ip-req的步骤之前还包括:
根据车辆控制器发出的充电请求初始化***状态;
根据***状态确定全桥整流电路的占空比初始值和原边线圈初始的目标电流需求值Ip-req;
车载控制器将原边线圈初始的目标电流需求值Ip-req发送;
所述获取原边线圈所需达到的目标电流需求值Ip-req的步骤之后和所述判断所述原边线圈达到的电流实际值Ip-fac是否达到所述目标电流需求值Ip-req的步骤之前还包括:
根据车辆控制器发出的充电请求发送启动充电请求;
根据启动充电请求初始化内部控制电路的电压控制参数和逆变器的移相角度;
将内部电路的初始电压控制参数和逆变器的初始移相角度均设置为最小值。
10.一种无线充电***,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的无线充电控制程序,所述处理器执行所述无线充电控制程序时实现如权利要求1至9任一项所述的无线充电控制方法的步骤。
11.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有无线充电控制程序,所述无线充电控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述的无线充电控制方法的步骤。
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