Controles de voltaje constante y corriente constante del sistema de transferencia de energía inductiva para vehículos eléctricos basados en rectificación síncrona de puente completo
Autores: Cai, Jin; Sun, Pan; Ji, Kai; Wu, Xusheng; Ji, Hang; Wang, Yuxiao; Rong, Enguo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Controles de voltaje constante y corriente constante del sistema de transferencia de energía inductiva para vehículos eléctricos basados en rectificación síncrona de puente completo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Carga inalámbrica
Transferencia de energía inductiva
Voltaje constante
Corriente constante
Control CVCC
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
Cuando un sistema de transferencia de potencia inductiva (IPT) realiza la carga inalámbrica para automóviles eléctricos, el coeficiente de acoplamiento entre las bobinas se ve fácilmente afectado por las fluctuaciones del entorno externo. Con cambios frecuentes en la impedancia de carga de la batería, es difícil para el sistema IPT lograr controles de voltaje constante y corriente constante (CVCC). Se propone un método de control CVCC para el sistema IPT que tiene una estructura de compensación LCC de doble cara basada en rectificación síncrona de puente completo. El método propuesto logró una buena estabilidad dinámica y pudo cambiar efectivamente entre la corriente de salida y el voltaje del sistema ajustando solo el ciclo de trabajo del interruptor en el lado secundario del puente de rectificación. Como resultado, la eficiencia del sistema mejoró. Se derivaron las características de salida de la estructura de compensación LCC de doble cara y se analizó la condición de conducción con voltaje cero utilizando cuatro interruptores a través de dos series de tiempo de conducción del circuito rectificador. Luego, se derivó el voltaje de salida del rectificador sincronizado. Se describió detalladamente la implementación de hardware del rectificador controlable de puente completo. Finalmente, se desarrolló un modelo de simulación en MATLAB/Simulink 2018a y se aplicó a un prototipo de 11 kW para analizar y validar el diseño. Los resultados mostraron que el sistema diseñado tenía buenas características de salida CVCC y podía mantener una salida constante bajo ciertos desplazamientos de acoplamiento. En comparación con los métodos de rectificación semisíncrona, el método propuesto tenía una eficiencia más alta, que fue del 95.6% en la carga nominal.
Descripción
Cuando un sistema de transferencia de potencia inductiva (IPT) realiza la carga inalámbrica para automóviles eléctricos, el coeficiente de acoplamiento entre las bobinas se ve fácilmente afectado por las fluctuaciones del entorno externo. Con cambios frecuentes en la impedancia de carga de la batería, es difícil para el sistema IPT lograr controles de voltaje constante y corriente constante (CVCC). Se propone un método de control CVCC para el sistema IPT que tiene una estructura de compensación LCC de doble cara basada en rectificación síncrona de puente completo. El método propuesto logró una buena estabilidad dinámica y pudo cambiar efectivamente entre la corriente de salida y el voltaje del sistema ajustando solo el ciclo de trabajo del interruptor en el lado secundario del puente de rectificación. Como resultado, la eficiencia del sistema mejoró. Se derivaron las características de salida de la estructura de compensación LCC de doble cara y se analizó la condición de conducción con voltaje cero utilizando cuatro interruptores a través de dos series de tiempo de conducción del circuito rectificador. Luego, se derivó el voltaje de salida del rectificador sincronizado. Se describió detalladamente la implementación de hardware del rectificador controlable de puente completo. Finalmente, se desarrolló un modelo de simulación en MATLAB/Simulink 2018a y se aplicó a un prototipo de 11 kW para analizar y validar el diseño. Los resultados mostraron que el sistema diseñado tenía buenas características de salida CVCC y podía mantener una salida constante bajo ciertos desplazamientos de acoplamiento. En comparación con los métodos de rectificación semisíncrona, el método propuesto tenía una eficiencia más alta, que fue del 95.6% en la carga nominal.