电动汽车动态无线充电系统输出电流模型预测控制

动态无线电能传输(DWPT)能够为行驶中的电动汽车提供能量补给,有助于缓解里程焦虑、节省充电时间。然而,车辆行驶过程中发生的随机性横向偏移以及分段导轨切换区域的耦合关系变化等,都会引起充电功率波动。该文以LCC-S型磁耦合谐振式DWPT系统为例,提出一种结合卡尔曼滤波和模型预测控制的恒流控制方法。首先建立电能接收端Buck降压电路的状态空间模型;然后基于该模型设计卡尔曼滤波状态估计器和预测控制器;最后通过仿真和实验,验证了所提出的卡尔曼滤波和模型预测融合控制算法的有效性,并与传统的PI算法进行比较。结果表明,该控制器显著提高了恒流控制速度,并且对互感变化具有很强的鲁棒性。

自主导航小车无线快速充电系统设计

当前,自动导引车辆(automated guided vehicle,AGV)大部分采用有线充电方式,需要人为干预,且充电时间长,严重制约了AGV的有效工作时间。为此,设计了一种用于AGV的视觉引导与快速无线充电系统,通过视觉引导技术完成AGV的自动寻迹以及无线充电对位,采用基于磁耦合谐振原理的无线电能传输技术为车载超级电容器进行快速充电,以实现AGV的全时全自主运行。无线充电系统采用单金属氧化物半导体场效应晶体管逆变、原边并联补偿-副边串联补偿结构,金属氧化物半导体场效应晶体管的驱动电路由NE555和IR2104芯片构成,采用150 kHz恒定频率控制方式;同时,利用超级电容器作为车载储能设备,以实现快速充电。通过实验结果验证了该系统的有效性和可行性。