副边并联补偿的IPT系统负载与互感参数识别方法技术方案

本发明专利技术提供了一种副边并联补偿的IPT系统负载与互感参数识别方法，针对副边电路为并联补偿形式，能量发射端谐振网络可以为串联补偿、并联补偿以及LCL补偿的IPT系统，仅需要在系统能量发射端检测系统运行频率、逆变器输出电流及电压有效值就可实现负载及互感参数的识别，有利于提高IPT系统的传输性能，该方法不会降低系统功率密度、增加系统的成本和控制难度。

Identification method of load and mutual inductance parameters for IPT system with parallel compensation of secondary side

The present invention provides a method of parameter identification and load transformer IPT system a side shunt compensation, according to the secondary circuit for parallel compensation, energy transmitter resonant network for series compensation and shunt compensation and compensation for LCL IPT system, only need recognition value effectively in the system energy transmitter detection system, frequency inverter the output current and voltage can realize the load and transformer parameters, can improve the transmission performance of the IPT system, this method does not reduce the system power density, increase the cost and difficulty of control system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及感应电能传输
，具体涉及一种副边并联补偿的IPT系统负载与互感参数识别方法。
技术介绍
感应电能传输(InductivePowerTransfer,IPT)技术作为主流无线电能传输(WirelessPowerTransfer)技术之一，得到了越来越广泛的关注与研究。随着IPT技术的迅速发展，该技术在交通运输、照明系统、电子产品充电以及生物医电等诸多领域的应用逐渐推广。近年来，许多科研者致力于提升IPT系统能量传输容量或者效率，并且上述二者均与负载以及磁场耦合强度密切相关。然而在很多实际应用中，负载以及互感的变化无法避免且不可知。以电动汽车的无线供电为例，不同的电动汽车有不同的负载特性以及不同的能量需求。同时，不同的底盘高度以及底盘与能量发射线圈之间的偏移将导致互感的变化。一般而言，为了获得负载以及互感信息，在系统能量发射端及接收端之间建立额外的通信系统是一种常用的解决方案。然而，如能无需通信系统而获取上述信息无疑将降低系统体积、成本以及复杂度。如今，已有学者在互感固定的情况下提出了一些IPT系统的负载识别方法。此外，文献SuY,ZhangH,WangiZ,Pat本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种副边并联补偿的IPT系统负载与互感参数识别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：确定IPT系统拓扑结构并获取对应的系统参数；要求IPT系统的副边电路采用能量接收线圈Ls与补偿电容Cs并联形式，原边电路采用原边线圈Lp与补偿电容Cp串联构成的串联补偿或者原边线圈Lp与补偿电容Cp并联构成的并联补偿或者原边线圈Lp与补偿电容Cp并联后再与电感Lr串联构成的LCL补偿；对应的系统参数包括：原边线圈Lp、能量接收线圈Ls、电感Lr、补偿电容Cp、补偿电容Cs、原边线圈Lp的串联等效电阻Rp、能量接收线圈Ls的串联等效电阻Rs以及电感Lr的串联等效电阻Rr；S2：测量逆变器输出电压Uinv、输出电流...

【技术特征摘要】
1.一种副边并联补偿的IPT系统负载与互感参数识别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：确定IPT系统拓扑结构并获取对应的系统参数；要求IPT系统的副边电路采用能量接收线圈Ls与补偿电容Cs并联形式，原边电路采用原边线圈Lp与补偿电容Cp串联构成的串联补偿或者原边线圈Lp与补偿电容Cp并联构成的并联补偿或者原边线圈Lp与补偿电容Cp并联后再与电感Lr串联构成的LCL补偿；对应的系统参数包括：原边线圈Lp、能量接收线圈Ls、电感Lr、补偿电容Cp、补偿电容Cs、原边线圈Lp的串联等效电阻Rp、能量接收线圈Ls的串联等效电阻Rs以及电感Lr的串联等效电阻Rr；S2：测量逆变器输出电压Uinv、输出电流Iinv及系统运行频率f；S3：判断原边电路的补偿形式，如果是串联补偿或者并联补偿，则进入步骤S4，如果是LCL补偿，则进入步骤S8；S4：定义参数ψ＝ωCsR，式中，ω为系统实际运行角频率，R为等效负载，根据方程式m1ψ2+m2ψ+m3＝0求解得到参数ψ1和参数ψ2：ψ1=-m2+m22-4m1m32m1ψ2=-m2-m22-4m1m32m1]]>对于原边串联补偿拓扑而言：式中，参数为参数Zθ的实部，为参数Zθ的虚部，ω为系统实际运行角频率，Z11为输入阻抗；对于原边并联补偿或者LCL补偿拓扑而言：m1=ω2LsCs(k2k4-k1k3)+ωCsRs(k1k4+k2k3)+k1k3-k2k4m2=k1k4+k2k3m3=ω2LsCs(k2k4-k1k3)+ωCs...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏玉刚，陈龙，朱婉婷，王智慧，孙跃，戴欣，唐春森，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50