Mejora de la estabilidad del sistema de carga inalámbrica dinámica de vehículos eléctricos con control del lado receptor considerando la perturbación de acoplamiento
Autores: Chen, Kaiwen; Cheng, Ka Wai Eric; Yang, Yun; Pan, Jianfei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Mejora de la estabilidad del sistema de carga inalámbrica dinámica de vehículos eléctricos con control del lado receptor considerando la perturbación de acoplamiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Práctica confiable
Regulación de energía
Vehículo eléctrico
Transferencia de energía inalámbrica
Amortiguación de sobrepaso
Estabilidad del sistema
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El control del lado del receptor ha sido una práctica confiable para regular la energía transferida a las baterías en los sistemas de transferencia de energía inalámbrica (WPT) de vehículos eléctricos (EV). Sin embargo, la fluctuación impredecible de la mutua inductancia en la carga inalámbrica dinámica trae una extrema inestabilidad al proceso de carga. Este sobrepico que aparece en vibraciones instantáneas puede aumentar en gran medida el estrés de voltaje/corriente del sistema e incluso causar fallas catastróficas en la carga de la batería. Además, la velocidad de los vehículos puede llevar a una operación en estado estacionario no rastreable. Sin embargo, las soluciones existentes para los dos problemas mencionados sufren de un retraso significativo en el tiempo de comunicación o de una regulación de salida significativamente comprometida. En este documento, se elaboran en teoría los problemas de las dinámicas lentas y el sobrepico del sistema WPT, y se establece un modelo de pequeña señal que considera principalmente la perturbación de la mutua inductancia. Se propone un control de avance simple para la amortiguación del sobrepico y una rápida dinámica del sistema. Los resultados experimentales validan que el sobrepico puede reducirse en un 13% y el tiempo de establecimiento se mejora en un 50% al frenar o acelerar el vehículo. En la conducción a velocidad constante, la ondulación de carga de la batería se reduce en un 12% y garantiza una mejor estabilidad del sistema.
Descripción
El control del lado del receptor ha sido una práctica confiable para regular la energía transferida a las baterías en los sistemas de transferencia de energía inalámbrica (WPT) de vehículos eléctricos (EV). Sin embargo, la fluctuación impredecible de la mutua inductancia en la carga inalámbrica dinámica trae una extrema inestabilidad al proceso de carga. Este sobrepico que aparece en vibraciones instantáneas puede aumentar en gran medida el estrés de voltaje/corriente del sistema e incluso causar fallas catastróficas en la carga de la batería. Además, la velocidad de los vehículos puede llevar a una operación en estado estacionario no rastreable. Sin embargo, las soluciones existentes para los dos problemas mencionados sufren de un retraso significativo en el tiempo de comunicación o de una regulación de salida significativamente comprometida. En este documento, se elaboran en teoría los problemas de las dinámicas lentas y el sobrepico del sistema WPT, y se establece un modelo de pequeña señal que considera principalmente la perturbación de la mutua inductancia. Se propone un control de avance simple para la amortiguación del sobrepico y una rápida dinámica del sistema. Los resultados experimentales validan que el sobrepico puede reducirse en un 13% y el tiempo de establecimiento se mejora en un 50% al frenar o acelerar el vehículo. En la conducción a velocidad constante, la ondulación de carga de la batería se reduce en un 12% y garantiza una mejor estabilidad del sistema.