合肥工業(yè)大學李維漢獲國家專利權(quán)
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龍圖騰網(wǎng)獲悉合肥工業(yè)大學申請的專利一種電動汽車無線充電系統(tǒng)的參數(shù)辨識方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN116691416B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202310691250.3,技術(shù)領域涉及:B60L53/62;該發(fā)明授權(quán)一種電動汽車無線充電系統(tǒng)的參數(shù)辨識方法是由李維漢;宋佳怡;李成蹊;詹利敏設計研發(fā)完成,并于2023-06-12向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。
本一種電動汽車無線充電系統(tǒng)的參數(shù)辨識方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明公開了一種電動汽車無線充電系統(tǒng)的參數(shù)辨識方法,是應用于采用SS補償結(jié)構(gòu)的電動汽車無線充電系統(tǒng)中,并包括:1從控制器內(nèi)部存儲讀取相關參數(shù)標稱值;2傳感器按設定采樣周期實時采集電壓、電流、工作頻率等數(shù)據(jù);3基于SS補償結(jié)構(gòu)的電動汽車無線充電系統(tǒng)的歸一化頻譜特性公式計算相應的參數(shù);4判斷是否考慮電感電容、負載、頻率等參數(shù)偏差,若不考慮,辨識耦合系數(shù),計算互感值,判別參數(shù)是否在允許范圍內(nèi);5若考慮,先預估耦合系數(shù),并將電容偏差等效為自感偏差,再辨識所有參數(shù)。本發(fā)明基于電流、電壓與工作頻率的測量,能實現(xiàn)對電動汽車無線充電系統(tǒng)的快速參數(shù)辨識。
本發(fā)明授權(quán)一種電動汽車無線充電系統(tǒng)的參數(shù)辨識方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種電動汽車無線充電系統(tǒng)的參數(shù)辨識方法,所述電動汽車無線充電系統(tǒng)采用SS補償結(jié)構(gòu),其特征在于,所述參數(shù)辨識方法是按如下步驟進行: 步驟1、所述電動汽車無線充電系統(tǒng)啟動時,從無線充電系統(tǒng)內(nèi)部控制器的存儲器中讀取系統(tǒng)參數(shù)標稱值,包括:發(fā)射端線圈自感標稱值、發(fā)射端串聯(lián)補償電容標稱值、接收端線圈自感標稱值、接收端補償電容標稱值; 步驟2、所述電動汽車無線充電系統(tǒng)接收上位機的控制命令,包括:辨識參數(shù)類型命令PIT; 步驟3、設定當前次無線充電下的當前循環(huán)次數(shù)為i; 所述電動汽車無線充電系統(tǒng)實時獲取汽車在第i次循環(huán)的傳感器信號,包括:所述第i次循環(huán)的輸出電壓值所述第i次循環(huán)的輸入電壓值、所述第i次循環(huán)的輸出電流值; 步驟4、控制器計算當前次無線充電時的參數(shù),包括:線圈自感比、發(fā)射端諧振頻率、接收端與發(fā)射端諧振頻率比、歸一化頻率; 控制器計算當前次無線充電下第i次循環(huán)的平均輸入電壓、所述第i次循環(huán)的平均輸出電壓、所述第i次循環(huán)的平均輸出電流、所述第i次循環(huán)的等效負載電阻、所述第i次循環(huán)的等效負載因數(shù)、所述第i次循環(huán)的歸一化頻率、所述第i次循環(huán)的線圈自感比、所述第i次循環(huán)的等效負載因數(shù); 步驟5、控制器根據(jù)辨識參數(shù)類型命令PIT,辨識相應參數(shù): 步驟5.1、若所述辨識參數(shù)類型命令PIT為0,則表示所述上位機給出只需辨識耦合系數(shù)和互感值指令,并執(zhí)行步驟5.2-步驟5.4; 若所述辨識參數(shù)類型命令PIT為1,則表示上位機給出需辨識所有參數(shù)指令,并跳轉(zhuǎn)步驟5.5-步驟5.11; 步驟5.2、利用所述電動汽車無線充電系統(tǒng)的電壓增益辨識精確耦合系數(shù)與精確互感值; 步驟5.3、利用電動汽車無線充電系統(tǒng)的電流-電壓增益對精確耦合系數(shù)與精確互感值進行診斷與校正,得到所述第i次循環(huán)的校正精確耦合系數(shù)和校正精確互感值; 步驟5.4、計算所述第i次循環(huán)的互感誤差; 若,則表示得到所述第i次循環(huán)的互感值的最終辨識結(jié)果為; 若,則表示所述第i次循環(huán)的互感值有誤,并將i+1賦值給i后,返回步驟5.2.1順序執(zhí)行;表示互感誤差閾值; 步驟5.5、由式11分別計算所述第i次循環(huán)的發(fā)射端自感的偏差率,所述第i次循環(huán)的接收端自感的偏差率,所述第i次循環(huán)的發(fā)射端補償電容的偏差率,所述第i次循環(huán)的接收端補償電容的偏差率: 11 式11中,表示所述第i次循環(huán)的發(fā)射端線圈自感與發(fā)射端線圈自感標稱值的差值,表示所述第i次循環(huán)的接收端線圈自感與接收端線圈自感標稱值的差值,表示所述第i次循環(huán)的發(fā)射端補償電容與發(fā)射端串聯(lián)補償電容標稱值的差值,表示所述第i次循環(huán)的接收端補償電容與接收端補償電容標稱值的差值; 步驟5.6、利用式12分別將所述第i次循環(huán)的發(fā)射端補償電容的偏差率,所述第i次循環(huán)的接收端補償電容的偏差率等效為所述第i次循環(huán)的發(fā)射端線圈自感的偏差率、所述第i次循環(huán)的接收端線圈自感的偏差率: 12 步驟5.7、按照步驟5.2和步驟5.3的過程辨識所述第i次循環(huán)的精確耦合系數(shù)與所述第i次循環(huán)的精確互感值,并對精確耦合系數(shù)與精確互感值進行診斷與校正; 步驟5.8、利用電動汽車無線充電系統(tǒng)的第i次循環(huán)的電壓增益與系統(tǒng)各參數(shù)的校正關系式辨識所有參數(shù): 令第i次循環(huán)的參數(shù)偏差率記為,且包含、、,利用式13構(gòu)建所述第i次循環(huán)的電壓增益與包含參數(shù)偏差率的電動汽車無線充電系統(tǒng)中第i次循環(huán)的各參數(shù)的關系式: 13 式13中,為所述第i次循環(huán)的耦合系數(shù)的預估值與精確值的偏差率,為所述第i次循環(huán)的發(fā)射端線圈自感的偏差率,為所述第i次循環(huán)的接收端線圈自感的偏差率;為所述第i次循環(huán)的電壓增益的系統(tǒng)參數(shù)偏差函數(shù);表示在時的函數(shù)值,表示在時對的偏導數(shù),表示在時對的偏導數(shù),表示在時對的偏導數(shù);為第i次循環(huán)的預估耦合系數(shù); 利用式14確定所述第i次循環(huán)的參數(shù)偏差率: 14 式14中,表示所述第i次循環(huán)的函數(shù)的雅可比矩陣,為第i次循環(huán)的殘差向量,且包含所述第i次循環(huán)的函數(shù)的所有殘差; 步驟5.9、利用式15構(gòu)建所述第i次循環(huán)的電流-電壓增益與包含參數(shù)偏差率的第i次循環(huán)的系統(tǒng)各參數(shù)的關系式: 15 式15中,為第i次循環(huán)的電流-電壓增益的系統(tǒng)參數(shù)偏差函數(shù); 利用式16確定第i次循環(huán)的校正參數(shù)偏差率: 16 式16中,表示第i次循環(huán)的函數(shù)的雅可比矩陣,為第i次循環(huán)的校正殘差向量,且包含第i次循環(huán)的函數(shù)的所有殘差; 步驟5.10、計算第i次循環(huán)的參數(shù)偏差; 若,則表示得到所述第i次循環(huán)的參數(shù)偏差率的最終辨識結(jié)果為; 若,則表示所述第i次循環(huán)的參數(shù)偏差率有誤,將i+1賦值給i后,返回步驟5.5順序執(zhí)行;表示參數(shù)偏差閾值; 步驟5.11、計算第i次循環(huán)的所有參數(shù)的辨識值: 按照式17至式19獲得電動汽車無線充電系統(tǒng)在當前次無線充電下第i次循環(huán)的再次校正精確耦合系數(shù)、第i次循環(huán)的發(fā)射端線圈等效自感、第i次循環(huán)的接收端線圈等效自感、第i次循環(huán)的接收端與發(fā)射端自感比、第i次循環(huán)的歸一化工作頻率、第i次循環(huán)的等效負載因數(shù)和第i次循環(huán)的再次校正精確互感值: 17 18 19 式17中,為所述第i次循環(huán)的耦合系數(shù)的預估值與精確值的精確偏差率,為所述第i次循環(huán)的發(fā)射端線圈自感的精確偏差率,為所述第i次循環(huán)的接收端線圈自感的精確偏差率; 通過式20計算電動汽車無線充電系統(tǒng)在當前次無線充電下第i次循環(huán)的歸一化輸入阻抗: 20 通過式21辨識所述電動汽車無線充電系統(tǒng)在當前次無線充電下第i次循環(huán)的輸入阻抗: 21 通過式22辨識所述第i次循環(huán)的輸入阻抗角: 22 以第i次循環(huán)的再次校正精確耦合系數(shù)、再次校正精確互感值、發(fā)射端線圈等效自感、接收端線圈等效自感、接收端與發(fā)射端自感比、歸一化工作頻率、等效負載因數(shù)、輸入阻抗和輸入阻抗角作為所述電動汽車無線充電系統(tǒng)在當前次無線充電下第i次循環(huán)的辨識結(jié)果。
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