用于非接触充电系统的负载控制方法和装置的制造方法_4

文档序号:9753634阅读:来源:国知局
k) 为供电后蓄电池电压,I〇(k)为供电后通过蓄电池电流,a2(k+l)为匹配后占空比信号 B的值,U1 (k+Ι)为匹配后三相整流装置所需输出的电压,计算后得到占空比信号B的值 α 2 (k+Ι)以及三相整流装置所需输出的电压U1 (k+Ι),再根据计算出占空比信号A的值 a l(k+l),控制器将两个占空比信号输入所对应的设备,完成参数的初始匹配。
[0106] 在对蓄电池进行充电之前,检测需要采用的充电模式,则进行充电时按照检测到 的充电模式继续进行充电,在蓄电池上电后,检测单元还需要检测电能转换装置的输出端 的等效电阻包括:第二采样模块,用于对充电后的蓄电池的充电电压进行采样,
[0107] 得到第二采样电压;第二判断模块,用于判断第二采样电压是否大于预设恒压充 电电压,其中,如果第二采样电压大于预设恒压充电电压,则采用恒压充电的充电模式对蓄 电池充电;如果第二采样电压小于等于预设恒压充电电压,则采用恒流充电的充电模式对 蓄电池充电。
[0108] 对蓄电池充电电压U0(k)、充电电流I0(k)以及非接触充电电能转换装置的输出 电压U2(k)、电流I2(k)进行采样。判断蓄电池充电电压U0(k)是否达到预设恒压充电电 压U0(0),如果达到,则对蓄电池的充电模式由恒流充电转为恒压充电,即执行如图4所示 的步骤S402至步骤S410 ;如果未达到,则继续恒流充电,即执行图4所示的步骤S401至步 骤 S409。
[0109] 具体地,当蓄电池的充电模式为恒压充电时,判断单元调用以下模块,直至判断对 蓄电池充电的充电电流小于等于预设充电电流,或者,计算第一占空比信号和第二占空比 信号,包括:采集模块,用于采集电能转换装置的输出电压和输出电流,并且采集对蓄电池 充电的充电电流和充电电压;第一判断模块,用于判断输出电压和输出电流之间的比值与 预设等效电阻的第一差值是否大于电阻偏移量;第二判断模块,用于判断充电电压与预设 充电电压的第二差值是否大于电压偏移量;计算模块,用于在第一差值大于电阻偏移量,或 者,第二差值大于电压偏移量时,计算第一占空比信号和第二占空比信号;如果第一差值小 于等于电阻偏移量,并且第二差值小于等于电压偏移量,则第一采集模块采集电能转换装 置的输出电压和输出电流,并且采集对蓄电池充电的充电电流和充电电压。
[0110] 其中,在步骤S401和步骤S405之间还执行步骤S403,用于判断蓄电池的充电电压 U0(k)是否达到预设恒压充电电压U0(0),如果蓄电池的充电电压U0(k)达到预设恒压充电 电压U0 (0),则继续进行横流充电,否则继续恒压充电。
[0111] 按周期At进行蓄电池充电电压U0(k)、充电电流10 (k)以及非接触充电电能转 换装置的输出电压U2(k)、电流I2(k)的采样。判断非接触充电电能转换装置的输出电压 U2 (k)、电流12 (k)的比值偏离非接触充电电能转换装置工作在最优状态下的等效阻值& 是否超过ΔΙ?、电池充电电流10 (k)偏离预设充电电流10(0)是否超过Λ 10,如果两者都未 偏离预设值,重新进行蓄电池充电电压U0 (k)、充电电流10 (k)以及非接触充电电能转换装 置的输出电压U2 (k)、电流12 (k)的采样,监视电路工作状态;如果两者有一个偏离预设值, 运行匹配子程序A,即执行步骤S409,匹配子程序A结束后重新进行蓄电池充电电压U0 (k)、 充电电流10 (k)以及非接触充电电能转换装置的输出电压U2(k)、电流12 (k)进行采样,监 视电路工作状态。
[0112] 具体地,匹配子程序A的计算过程如下:周期Λ tl增大三相整流装置的输出电压 U1 (N),步进地增大U1 (N),根据三相整流装置内部的关系,通过步进地改变占空比信号A实 现。对蓄电池充电电压Uo(N+l)、充电电流Io(N+l)进行采样,此过程进行三个周期,得到 第一周期的采样结果Uo (1)、Ιο (1),第二周期的采样结果Uo (2)、Ιο (2),第三周期的采样结 果Uo (3)、Ιο (3),以上为匹配子程序Α的数据采集方式,Λ tl为数据的采集周期,Λ tl的设 定保证系统响应并达到一个新的稳态即可。采样结果输入到控制器,依照式(4. 2)、(4. 3)、 (4. 7)、(4. 8)进行计算:
[0113]
[0114] U0(k+1) = U。(1)-? · I。(1)+? · 1。(0) (4. 8)
[0115] 式中:?为计算所得蓄电池内阻,Uo(k+l)为匹配后蓄电池两端的电压值,1〇(0) 为恒流充电式充电电流值,ct2(k+l)为此时匹配后的占空比信号B的值,心为非接触充电 电能转换装置工作在最优效率时所需等效电阻值,Ul(k+1)为匹配后三相整流装置所需输 出的电压,m为非接触充电电能转换装置输入电压U1和输出电压U2比例关系,U2 = m ·υ?。 计算后得到占空比信号Β的值a2(k+l)以及三相整流装置所需输出的电压Ul(k+1),再根 据三相整流装置内部的关系计算出占空比信号的值a l(k+l),控制器将两个占空比信号输 入所对应的的设备,完成占空比信号A和占空比信号B的匹配,匹配子程序A结束。
[0116] 具体地,当蓄电池的充电模式为恒流充电时,判断单元调用以下模块,直至判断对 蓄电池充电的充电电压小于等于预设充电电压,或者,计算第一占空比信号和第二占空比 信号,包括:采集模块,用于采集电能转换装置的输出电压和输出电流,并且采集对蓄电池 充电的充电电流和充电电压;第一判断模块,用于判断输出电压和输出电流之间的比值与 预设等效电阻的第三差值是否大于电阻偏移量;第二判断模块,用于判断充电电流与预设 充电电流的第四差值是否大于电流偏移量;计算模块,用于在第三差值大于电阻偏移量,或 者,第四差值大于电流偏移量时,计算第一占空比信号和第二占空比信号;如果第三差值小 于等于电阻偏移量,并且第四差值小于等于电流偏移量,则采集模块采集电能转换装置的 输出电压和输出电流,并且采集对蓄电池充电的充电电流和充电电压。
[0117] 判断非接触充电电能转换装置的输出电压U2 (k)、电流12 (k)的比值偏离非接触 充电电能转换装置工作在最优状态下的等效阻值&是否超过△!?、电池充电电流Uo(k)偏 离预设充电电流Uo(0)是否超过AU0,如果两者都未偏离预设值,重新进行蓄电池充电电 压Uo(k)、充电电流Io(k)以及非接触充电电能转换装置的输出电压U2(k)、电流I2(k) 的采样,监视电路工作状态;如果两者有一个偏离预设值,运行匹配子程序B,即执行步骤 S410。匹配子程序B结束后重新进行蓄电池充电电压Uo(k)、充电电流Io(k)以及非接触充 电电能转换装置的输出电压U2 (k)、电流12 (k)进行采样,监视电路工作状态。
[0118] 其中预设了周期At、偏移量AR、偏移量AU0三个值。周期At为采样周期,不 再赘述;AR越小非接触充电电能转换装置偏离最有效率工作点越小,AU0越小蓄电池充 电电压偏离预设充电电压Uo(0)越小,整个方法的工作精度越高。
[0119] 匹配子程序B与匹配子程序A的数据采集方式相同,所不同的在于控制器计算、匹 配 a 1 (k+1)、a 2 (k+Ι)步骤,控制器依照式(4. 5)、(4. 6)、(4. 7)、(4. 9)进行计算:
[0120]
[0121] 式中:Ri为计算所得蓄电池内阻,Io(k+l)为匹配后蓄电池两端的电流值,Uo(0) 为恒压充电式充电电压值,ct2(k+l)为此时匹配后的占空比信号B的值,RL为非接触充电 电能转换装置工作在最优效率时所需等效电阻值,Ul(k+1)为匹配后三相整流装置所需输 出的电压,m为非接触充电电能转换装置输入电压U1和输出电压U2比例关系,U2 = m ·υ?。 计算后得到占空比信号Β的值a 2 (k+1)以及三相整流装置所需输出的电压Ul(k+1),再根 据三相整流装置内部的关系计算出占空比信号A的值a 1 (k+Ι),控制器将两个占空比信号 输入所对应的设备,完成占空比信号A和占空比信号B的匹配,子程序B结束。
[0122] 本发明的上述实施例中,提供了恒压充电、恒流充电两种充电方式,保证了电池的 充电安全,延长了电池的使用寿命;利用降压电路的两端功率相同、电压电流不同且可以实 时调节的特点,在电池端等效电阻改变的情况下,实时保持降压电路输入端的等效电阻不 变,从而保证了电路实时的工作在最大效率点;通过设置控制器的预设值,可以将等效电阻 的值、充电电流、充电电压等数据稳定在一个很高的精度上,使非接触充电系统的充电过程 更加稳定。
[0123] 上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品 销售或使用时,可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。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或者该技术方案的全部或部分可以以软 件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在存储介质中,包括若干指令用以使得一 台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各
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