基于神经网络的电动汽车动态无线充电功率控制.pdf

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1、汽车技术·AutomobileTechnology基于神经网络的电动汽车动态无线充电功率控制张强黄云霄牛天林徐晨洋（空军工程大学，西安710051）【摘要】为实现多初级绕组并联电动汽车的动态无线充电，建立双发单收无线电能传输系统模型，得到动态模式下的传输特性与磁场分布。为保证输出功率的稳定调节，增加基于副边控制的升压型变换器。设计了反向传播（BP）神经网络控制器，通过控制高频开关管占空比的变化，实现输出电流的平稳控制。仿真分析表明，所设计的BP神经网络控制器在控制速度、超调量、控制稳定性等方面均

2、优于传统PID控制，同时具有较好的泛化能力。主题词：电动汽车动态充电输出功率BP神经网络中图分类号：U469.72文献标识码：A文章编号：1000-3703（2017）10-0001-05DynamicWirelessChargingPowerControlofElectricVehicleBasedonNeuralNetworkZhangQiang,HuangYunxiao,NiuTianlin,XuChenyang（AirForceEngineeringUniversity,Xi’an710

3、051）【Abstract】Torealizedynamicwirelesschargingofmultiprimarywindingparallelelectricvehicle,adouble-transmittingandsingle-receivingwirelesspowertransmissionsystemmodelwasestablished,togetthetransmissioncharacteristicsanddistributionofmagneticfieldindy

4、namicmode.Toensurethestableregulationofoutputpower,aboostconverterbasedonsubsidecontrolwasadded.ABackPropagation(BP)neuralnetworkcontrollerwasdesignedtocontroltheoutputcurrentsmoothlybycontrollingthechangeofdutycycleofthehighfrequencyswitchtube.Thesi

5、mulationanalysisshowsthatthecontrolspeed,overshootandcontrolstabilityofthedesignedBPneuralnetworkcontrollerarebetterthanthetraditionalPIDcontroller,andhasbettergeneralizationability.Keywords:Electricvehicle,Dynamiccharging,Outputpower,BPneuralnetwork

6、多级导轨动态无线供电方式，提出一种多相导轨感应磁1前言[7~8]场，从而保证系统传输效率的稳定。朱春波教授研[1]充电问题已成为限制电动汽车发展的最大难题。究团队在研究磁耦合无线电能传输系统原理、距离和功电动汽车有线充电方式存在充电装置笨重、拔插过程机率特性的基础上，成功研制输入电压为10V、工作频率[9~10]械磨损严重、安全隐患大等缺点。电动汽车无线充电技为55kHz、效率达85%的动态模式供电试验平台。术使用户只需将车辆停靠在固定发射线圈上方即可实孙跃教授研究团队围绕无线电能传输功率的控制

7、与调现充电，称为静态无线充电。然而，这种方式存在充电节，提出了动态无线供电的设计方法，并联合企业开发时间长、续驶里程有限、电池组笨重等缺点。因此，电动出功率为15kW、传输距离为25~30cm、传输效率达汽车动态无线充电技术应运而生，它采用多发射线圈并70%以上的电动汽车动态无线供电系统，且不需携带电[11~12]联方式，在车辆行驶过程中，以非接触方式实时进行能池组。[2~5]量供给。由于车辆处于运动之中，线圈间互感不断本文建立双初级绕组并联无线充电系统模型，分析变化，使得充电功率处于波动之中，

8、影响系统的稳定性。电动汽车移动过程中的互感改变对输出功率稳定性的文献[6]针对分段导轨动态无线供电的线圈接力方影响。副边增加输出功率调节电路，设计相应的反向传式，提出有效的线圈切换供电方法，对于系统传输特性播（BackPropagation，BP）神经网络控制器，通过对高频的稳定具有重要意义。JhonT.Boy教授研究团队针对开关管占空比的控制，实现了功率的平稳输出。2017年第10期-1-张强，等：基于神经网络的电动汽车动态无线充电功率控制2系统建模与分析假设接收线圈刚好位于两发射线圈中间位置