(19)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 202210974630.3 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 兰州交通大 学 地址 730070 甘肃省兰州市安宁区安宁西 路118号 (72)发明人 李欣　刘颖志　徐积强　李若琼　 翁源　赵天阳　邢乐晟　 (74)专利代理 机构 兰州锦知源专利代理事务所 (普通合伙) 62204 专利代理师 杜文化 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/16(2006.01) H02J 50/12(2016.01) (54)发明名称 基于HYSDEL的双 向ICPT系统混合逻辑动态 建模方法 (57)摘要 本发明公开了基于混杂系统描述语言的双 向ICPT系统混合逻辑动态建模方法， 属于电动汽 车无线充电技术领域， 包括以下步骤： 首先分析 双向ICPT系统的系统特性和运行过程确定功率 传输模式， 并根据系统运行中各开关器件状态变 化确定一个周期内的四种工作模态； 选取双向 ICPT系统中的独立电感电流量和独立电容电压 量作为连续状态变量建立离散状态下四种工作 模态的各状态空间方程； 根据HYSDEL定义双向 ICPT系统参数和变量， 再基于命题逻辑对各工作 模态边界条件及其逻辑关系等离散事件进行定 义， 形成.hys文档； 最后输 出双向ICP T系统的MLD 模型。 通过将HYSDEL应用在双向ICPT系统的MLD 模型建立上， 可以极大的减少繁琐的计算推导过 程， 提高MLD模型建立的效率和精确性。 权利要求书1页 说明书8页 附图2页 CN 115438468 A 2022.12.06 CN 115438468 A 1.基于HYSDEL的双向ICPT系统混合逻辑动态建模方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 首先分析双向ICPT系统的系统特性和运行过程， 确定双向ICPT系统的正向或反向 功率传输模式， 并根据系统运行中各开关器件状态变化确定系统的四种工作模态； S2、 根据选取双向ICPT系统中的独立电感电流量和独立电容电压量作为连续状态变 量， 建立四种工作模态的状态空间方程。 S3、 根据HYSDEL规定的语法规则， 先定义双向ICPT系统参数和变量， 再基于命题逻辑对 各工作模态边界条件及其逻辑关系等离 散事件进行定义， 形成.hys文档； S4、 利用H YSDEL编译器生成双向ICPT系统的MLD模型。 2.根据权利要求1所述的基于HYSDEL的双向ICPT系统混合逻辑动态建模方法， 其特征 在于， 所述 步骤S1中对双向ICPT系统的分析 具体为： 对系统不同功率传输模式以及各工作模态的切换 过程进行分析； 对系统各工作模态的自保持过程进行分析。 3.根据权利要求2所述的基于HYSDEL的双向ICPT系统混合逻辑动态建模方法， 其特征 在于， 所述 步骤S3中双向ICPT系统的连续变量和离 散变量的表示方法为： 定义双向ICPT系统的输入变量包括连续变量a(k)； 定义双向ICPT系统的状态变量包括连续状态变量xr(t)， 离散状态变量xb(k)； 定义系统的连续输出变量yr(k)。 4.根据权利要求1所述的基于HYSDEL的双向ICPT系统混合逻辑动态建模方法， 其特征 在于， 所述双向ICPT系统的正向或反向功 率传输模式的一个切换周期中的四种模态具体表 示方法为： 定义离散状态向量xb(k)＝[xb1(k),xb2(k),xb3(k),xb4(k)]T， 分别表示双向ICPT系统的 四种工作模态q1‑q4。 5.根据权利要求2所述的基于HYSDEL的双向ICPT系统混合逻辑动态建模方法， 其特征 在于， 所述 步骤S3中双向ICPT系统各工作模态间的切换 过程的方法为； 定义连续辅助变量xr1(k)、 xr2(k)； 定义系统离 散辅助变量d(k)、 z(k)。 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115438468 A 2基于HYSDEL的双向ICPT系统混合逻 辑动态建模方 法 技术领域 [0001]本发明涉及电动汽车无线充电领域， 特别涉及基于HYSDEL的双向ICPT系统混合逻 辑动态建模方法。 背景技术 [0002]在“碳达峰、 碳中和 ”发展背景下， 电动汽车的推广应用为实现 “双碳”目标提供了 有力支撑。 2020年全球电动汽 车销量约为324万辆， 中国市场约占41.27％。 随着我国电动汽 车的快速发展， 双向无线电能传输技术成为了解决电动汽车充电限制和实现双碳目标的有 效途径。 [0003]双向ICPT技术可实现电能 “源” “荷”两端的双向流动， 可应用于电动汽车的无线充 电上， 促进 能源的流动和高效利用。 双向ICPT系统的工作模态随着开关器件开通和关断而 改变， 将系统的连续状态量的约束看作连续的子系统， 系统的不同工作模式和模态看作离 散的子系统， 连续子系统与离散子系统相互耦合是典型的混杂系统。 现有ICPT建模方法多 采用等效和线性化处理得到系统的线性时不变模型， 忽略了系统本身固有的混杂动力学特 征， 得到的模型不够精确。 因此提出基于混杂系统描述语言(HYSDEL)的双向ICPT系统混合 逻辑动态(MLD)建模方法， 系统模 型同时包含系统连续时间变量和离散状态 量， 且不需要对 系统模型近似处理， 采用混杂系统语言编辑工具HYSEDL简化系统转换过程中巨大的工作 量。 相对传统建模方法能够更精确描述双向ICPT系统。 发明内容 [0004]本发明的目的就在于为了解决现有ICPT建模技术未考虑系统离散部分和连续部 分混杂特征、 建模复杂度高、 效率低的问题而提供基于HYSDEL的双向ICPT系统混合逻辑动 态建模方法， 具有计算推导过程简单， 提高MLD模型建立的效率和精确性的优点。 [0005]为实现上述目的， 本发明采取的技 术方案为： [0006]一种基于 HYSDEL的双向ICPT系统混合逻辑动态建模方法， 包括以下步骤： [0007]S1、 首先分析双向ICPT系统的系统特性和运行过程， 确定双向ICPT系统的正向或 反向功率传输模式， 并根据系统运行中各开关器件状态变化确定系统的四种工作模态； [0008]S2、 根据选取双向ICPT系统中的独立电感电流量和独立电容电压量作为连续状态 变量， 建立四种工作模态的状态空间方程； [0009]S3、 根据HYSDEL规定的语法规则， 先定义双向ICPT系统参数和变量， 再基于命题逻 辑对各工作模态边界条件及其逻辑关系等离 散事件进行定义， 形成.hys文档； [0010]S4、 利用H YSDEL编译器生成双向ICPT系统的MLD模型。 [0011]优选的， 所述 步骤S2中建立四种工作模态的各状态空间方程的方法为： [0012]选取双向ICPT系统中独立电感的电流量和独立电容的电压量作系统连续状态量 为x(t)＝[iLf1， i1， uCf1， uC1， iLf2， i2， uCf2， uC2]T， 系统的输入量为u(t)＝[mV1 nV2]T， 则各状态 空间方程 为：说　明　书 1/8 页 3 CN 115438468 A 3