1.一种电动汽车双向无线充电控制方法,该方法用于电动汽车双向无线充电机构,所述电动汽车双向无线充电机构包括原边侧直流电源E1、副边侧直流电源E2和双向无线充电模块;所述双向无线充电模块包括原边侧滤波电容C10、原边侧H桥电路、原边侧补偿网络、原边侧耦合线圈、副边侧耦合线圈、副边侧补偿网络、副边侧H桥电路、副边侧滤波电容C20;所述原边侧滤波电容C10与原边侧直流电源E1的正负母线并联,所述副边侧滤波电容C20与副边侧直流电源E2的正负母线并联;
所述原边侧H桥电路包括4个具有反向并联二极管的开关管,分别记为开关管S11、开关管S12、开关管S13和开关管S14,其中,开关管S11的发射极和开关管S12的集电极串联组成原边侧第一桥臂,且开关管S11的发射极和开关管S12的集电极的接点记为原边侧第一桥臂中点A,开关管S13的发射极和开关管S14的集电极串联组成原边侧第二桥臂,且开关管S13的发射极和开关管S14的集电极的接点记为原边侧第二桥臂中点B;所述原边侧第一桥臂、原边侧第二桥臂并联在原边侧直流电源E1的正负直流母线之间;
所述原边侧补偿网络包括原边侧谐振电感Lf1、原边侧谐振电容Cf1和原边侧补偿电容C1;原边侧谐振电感Lf1的输入端与原边侧第一桥臂中点A连接,原边侧谐振电感Lf1的输出端串联原边侧补偿电容C1后与原边侧耦合线圈的输入端连接,原边侧耦合线圈的输出端与原边侧第二桥臂中点B连接;原边侧谐振电容Cf1的一端接入原边侧谐振电感Lf1和原边侧补偿电容C1之间、另一端与原边侧第二桥臂中点B连接;
所述副边侧H桥电路包括4个具有反向并联二极管的开关管,分别记为开关管S21、开关管S22、开关管S23和开关管S24,其中,开关管S21的发射极和开关管S22的集电极串联组成副边侧第一桥臂,且开关管S21的发射极和开关管S22的集电极的接点记为副边侧第一桥臂中点a,开关管S23的发射极和开关管S24的集电极串联组成副边侧第二桥臂,且开关管S23的发射极和开关管S24的集电极的接点记为副边侧第二桥臂中点b;所述副边侧第一桥臂、副边侧第二桥臂并联在副边侧直流电源E2的正负直流母线之间;
所述副边侧补偿网络包括副边侧谐振电感Lf2、副边侧谐振电容Cf2和副边侧补偿电容C2;副边侧谐振电感Lf2的输入端与副边侧第一桥臂中点a连接,副边侧谐振电感Lf2的输出端串联一个副边侧补偿电容C2后与副边侧耦合线圈的输入端连接,副边侧耦合线圈的输出端与副边侧第二桥臂中点b连接;副边侧谐振电容Cf2的一端接入副边侧谐振电感L2和副边侧补偿电容C2之间、另一端与副边侧第二桥臂中点b连接;
所述原边侧耦合线圈的输出端与原边侧第二桥臂中点B连接,副边侧耦合线圈的输出端与副边侧第二桥臂中点b连接;副边侧耦合线圈通过互感M接收原边侧耦合线圈发射的电磁场,并转化为电能;
其特征在于,本发明所述控制方法用有功功率环控制电动汽车双向无线充电机构传输功率的大小及功率流的方向,无功功率环辅助控制电动汽车双向无线充电机构的功率,具体步骤如下:
步骤1,定义电动汽车双向无线充电机构的功率传输状态*
令副边侧H桥电路输出有功功率指令标幺值为P0,定义功率的传输状态:*
若P0>0,功率由原边侧直流电源E1流向副边侧直流电源E2,定义为功率正向传输;
*
若P0<0,功率由副边侧直流电源E2流向原边侧直流电源E1,定义为功率反向传输;
*
若P0=0,功率不传输;
步骤2,采样
采样副边侧H桥电路中第一桥臂中点a与第二桥臂中点b两点间的电压差并记为副边侧桥臂电压uab、采样流过副边侧谐振电感Lf2的电流并记为副边侧谐振电流iab;
步骤3,原边侧H桥电路控制设计步骤3.1,根据副边侧H桥电路输出无功功率方程得到副边侧H桥电路输出无功功率标*
幺值Qab;所述副边侧H桥电路输出无功功率方程为:式中,∠uab为副边侧桥臂电压uab的相位,∠iab为副边侧谐振电流iab的相位,为副边侧桥臂电压uab与副边侧谐振电流iab之间的相位差;
*
步骤3.2,根据副边侧H桥电路输出无功功率指令标幺值Q0 和副边侧H桥电路输出无功* * *
功率标幺值Qab,得到副边侧H桥电路输出无功功率标幺值误差信号δ1,δ1=Q0‑Qab ,再经过副边侧H桥电路输出无功功率控制方程得到内移相α,原边侧H桥电路控制信号为内移相α;
所述副边侧H桥电路输出无功功率控制方程为:* *
α=(Kp1+Ki1/s)(Q0‑Qab)其中,Kp1为无功功率比例控制系数,Ki1为无功功率积分控制系数,s为拉普拉斯算子;
步骤4,副边侧H桥电路控制设计步骤4.1,根据副边侧H桥电路输出有功功率方程得到副边侧H桥电路输出有功功率标*
幺值Pab;所述副边侧H桥电路输出有功功率方程为:*
步骤4.2,根据副边侧H桥电路输出有功功率指令标幺值P0 和副边侧H桥电路输出有功* * *
功率标幺值Pab,计算得到副边侧H桥电路输出有功功率标幺值误差信号δ2,δ2=P0‑Pab ;再经过副边侧H桥电路输出有功功率控制方程得到外移相β,副边侧H桥电路控制信号为内移相α和外移相β的协同;所述副边侧H桥电路输出有功功率控制方程为:* *
β=(Kp2+Ki2/s)(P0‑Pab)其中,Kp2为有功功率比例控制系数,Ki2为有功功率积分控制系数。