Inductive power transfer (IPT) systems have become a very effective technology when charging the batteries of electric vehicles (EVs), with numerous research works devoted to this field in recent years. In the battery charging process, the EV consumes energy from the grid, and this concept is called Grid-to-Vehicle (G2V). Nevertheless, the EV can also be used to inject part of the energy stored in the battery into the grid, according to the so-called Vehicle-to-Grid (V2G) scheme. This bidirectional feature can be applied to a better development of distributed generation systems, thus improving the integration of EVs into the grid (including IPT-powered EVs). Over the past few years, some works have begun to pay attention to bidirectional IPT systems applied to EVs, focusing on aspects such as the compensation topology, the design of the magnetic coupler or the power electronic configuration. Nevertheless, the design of the control system has not been extensively studied. This paper is focused on the design of a control system applied to a bidirectional IPT charger, which can operate in both the G2V and V2G modes. The procedure design of the control system is thoroughly explained and classical control techniques are applied to tailor the control scheme. One of the advantages of the proposed control scheme is the robustness when there is a mismatch between the coupling factor used in the model and the real value. Moreover, the control system can be used to limit the peak value of the primary side current when this value increases, thus protecting the IPT system. Simulation results obtained with PSCAD^TM/EMTDC^TM show the good performance of the overall system when working in both G2V and V2G modes, while experimental results validate the control system behavior in the G2V mode.

中文翻译：

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并网型电动汽车双向感应电力传输系统的控制方案

感应电力传输（IPT）系统已成为对电动汽车（EV）电池充电的一项非常有效的技术，近年来，许多研究工作致力于这一领域。在电池充电过程中，电动汽车从电网消耗能量，这种概念称为电网到车辆（G2V）。尽管如此，根据所谓的“车辆到电网”（V2G）方案，EV也可用于将存储在电池中的部分能量注入电网。此双向功能可应用于分布式发电系统的更好开发，从而改善电动汽车到电网（包括IPT电动汽车）的集成。在过去的几年中，一些工作已开始关注应用于电动汽车的双向IPT系统，重点是补偿拓扑，电磁耦合器的设计或电力电子配置。然而，控制系统的设计尚未得到广泛研究。本文的重点是应用于双向IPT充电器的控制系统的设计，该充电器可以在G2V和V2G模式下工作。彻底解释了控制系统的程序设计，并应用了经典的控制技术来定制控制方案。当模型中使用的耦合因子与实际值不匹配时，提出的控制方案的优势之一就是鲁棒性。此外，当该值增加时，控制系统可用于限制一次侧电流的峰值，从而保护IPT系统。用PSCAD获得的仿真结果 控制系统的设计尚未得到广泛研究。本文的重点是应用于双向IPT充电器的控制系统的设计，该充电器可以在G2V和V2G模式下工作。彻底解释了控制系统的程序设计，并应用了经典的控制技术来定制控制方案。当模型中使用的耦合因子与实际值不匹配时，提出的控制方案的优势之一就是鲁棒性。此外，当该值增加时，控制系统可用于限制一次侧电流的峰值，从而保护IPT系统。用PSCAD获得的仿真结果 控制系统的设计尚未得到广泛研究。本文的重点是应用于双向IPT充电器的控制系统的设计，该充电器可以在G2V和V2G模式下工作。彻底解释了控制系统的程序设计，并应用了经典的控制技术来定制控制方案。当模型中使用的耦合因子与实际值不匹配时，提出的控制方案的优势之一就是鲁棒性。此外，当该值增加时，控制系统可用于限制一次侧电流的峰值，从而保护IPT系统。用PSCAD获得的仿真结果 本文的重点是应用于双向IPT充电器的控制系统的设计，该充电器可以在G2V和V2G模式下工作。彻底解释了控制系统的程序设计，并应用了经典的控制技术来定制控制方案。当模型中使用的耦合因子与实际值不匹配时，提出的控制方案的优势之一就是鲁棒性。此外，当该值增加时，控制系统可用于限制一次侧电流的峰值，从而保护IPT系统。用PSCAD获得的仿真结果 本文的重点是应用于双向IPT充电器的控制系统的设计，该充电器可以在G2V和V2G模式下工作。全面解释了控制系统的程序设计，并应用了经典的控制技术来定制控制方案。当模型中使用的耦合因子与实际值不匹配时，提出的控制方案的优势之一就是鲁棒性。此外，当该值增加时，控制系统可用于限制一次侧电流的峰值，从而保护IPT系统。用PSCAD获得的仿真结果 当模型中使用的耦合因子与实际值不匹配时，提出的控制方案的优势之一就是鲁棒性。此外，当该值增加时，控制系统可用于限制一次侧电流的峰值，从而保护IPT系统。用PSCAD获得的仿真结果 当模型中使用的耦合因子与实际值不匹配时，所提出的控制方案的优势之一就是鲁棒性。此外，当该值增加时，控制系统可用于限制一次侧电流的峰值，从而保护IPT系统。用PSCAD获得的仿真结果^TM / EMTDC ^TM在G2V和V2G模式下均显示出整个系统的良好性能，而实验结果验证了G2V模式下的控制系统行为。