【CN109861332A】一种基于模糊比例积分的无线充电控制方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910128324.6
(22)申请日 2019.02.21
(71)申请人 南京航空航天大学
地址 210016 江苏省南京市秦淮区御道街
29号
(72)发明人 徐国团　欧阳权　王志胜　
(74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限
公司 32200
代理人 姜慧勤
(51)Int.Cl.
H02J 7/00(2006.01)
H02J 50/10(2016.01)
(54)发明名称
一种基于模糊比例-积分的无线充电控制方
法
(57)摘要
本发明公开了一种基于模糊比例-积分的无
线充电控制方法，该方法利用闭环控制原理，将
输出的充电电流反馈至输入端，与期望的充电电
流进行比较，得到充电电流误差和充电电流误差
变化值，并作为模糊PI控制器的输入信息，然后
模糊PI控制器自动调整PI参数，得到所需的脉宽
调制信号的占空比，进而调整输出的充电电流，
使输出的充电电流趋近于期望的充电电流。

本发
明采用模糊比例-积分控制算法进行在线调节比
例-积分参数，不仅调节简便，而且能得到更好的
动态响应和鲁棒性。

权利要求书2页 说明书6页 附图5页CN 109861332 A 2019.06.07
C N 109861332
A
1.一种基于模糊比例-积分的无线充电控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，建立无线充电电路模型，并根据该模型获取无线充电回路；
步骤2，根据闭环控制原理，将无线充电回路输出的充电电流I B (k)反馈至输入端，并与输入端期望的充电电流I s (k)进行比较，得到充电电路误差e(k)和充电电流误差变化值ec (k)；
步骤3，将充电电路误差e(k)和充电电流误差变化值ec(k)作为模糊比例-积分控制器的输入，通过模糊比例-积分控制器自动调整PI参数，得到无线充电电路模型中MOSFET上的脉宽调制信号的占空比d(k)，根据d(k)对I B (k)进行调整，实现无线充电恒流控制，k表示采样步长。

2.根据权利要求1所述基于模糊比例-积分的无线充电控制方法，其特征在于，步骤1所述无线充电电路模型包括全桥逆变器、谐振回路和全桥整流器，谐振回路由具有LCC补偿网络的发射端和具有LCC补偿网络的接收端组成，其中，具有LCC补偿网络的发射端包括发射端补偿电感L 1p 、发射端补偿电容C 1p 和C 2p ，具有LCC补偿网络的接收端包括接收端补偿电感L 1s 、接收端补偿电容C 1s 和C 2s ；
且
其中，M为发射线圈和接收线圈之间的互感，V in 为直流电源电压，w 0为谐振角频率，为最大充电电流，L 2为接收端自感。

3.根据权利要求1所述基于模糊比例-积分的无线充电控制方法，其特征在于，步骤2所述充电电路误差e(k)和充电电流误差变化值ec(k)，公式为：
e(k)＝I s (k)-I B
(k)
其中，I s (k)、I s (i)为期望的充电电流，I B (k)、I B (i)为输出的充电电流，k表示采样步长。

4.根据权利要求1所述基于模糊比例-积分的无线充电控制方法，其特征在于，步骤3所述占空比d(k)，公式为：
d(k)＝K p (k)e(k)+K i (k)ec(k)
其中，K p (k)和K i (k)分别为比例和积分增益，e(k)为充电电路误差，ec(k)为充电电流误差变化值。

5.根据权利要求1所述基于模糊比例-积分的无线充电控制方法，其特征在于，步骤3所述通过模糊比例-积分控制器自动调整PI参数，具体如下：
a)将充电电路误差e和充电电流误差变化值ec作为模糊算法的输入，ΔK p 和ΔK i 作为模糊算法的输出；
权　利　要　求　书1/2页2CN 109861332 A。