对多发射端/单接收端无线充电系统的互感估计方法技术方案

本文公开了一种多发射端/单接收端无线充电系统的互感估计方法。多个独立设置的发射线圈上的开关断开发射线圈，再将接受线圈与耦合驱动支路连通从而产生电磁场，使系统计入互感估计状态，无电流；发射线圈在电磁场中产生感应电动势，测得每个发射线圈的电动势；通过基尔霍夫电学理论对两线圈中的求解，即可得到每个发射线圈与接收线圈的互感；然后将接收线圈与负载回路连接，再闭合发射线圈开关，使系统进入电能传输状态。本发明专利技术由于发射线圈处于断开状态，只有感应电动势，而无电流，避免了过载的风险。该方法的优势是快速、准确并且安全的对收/发线圈之间的互感做出估计，使得多发射端/单接收端无线充电系统对电动车的高效充电成为了可能。

Mutual Inductance Estimation Method for Multi-Transmitter/Single-Receiver Wireless Charging System

This paper discloses a mutual inductance estimation method for multi-transmitter/single-receiver wireless charging system. Switches on multiple independent transmitting coils disconnect the transmitting coils, and then connect the receiving coils with the coupling drive branch to generate electromagnetic fields, so that the system can be included in the mutual inductance estimation state without current; the transmitting coils generate induced electromotive force in the electromagnetic field and measure the electromotive force of each transmitting coil; each coil can be obtained by solving the two coils by Kirchhoff's electrical theory. The mutual inductance between the transmitting coil and the receiving coil; then the receiving coil is connected with the load loop, and the transmitting coil switch is closed to make the system enter the state of power transmission. Because the transmitting coil of the invention is in a disconnected state, only the induction electromotive force and no current can be obtained, thus avoiding the risk of overload. The advantage of this method is to estimate the mutual inductance between the receiving and sending coils quickly, accurately and safely, which makes it possible for the multi-transmitter/single-receiver wireless charging system to charge the electric vehicle efficiently.

【技术实现步骤摘要】
对多发射端/单接收端无线充电系统的互感估计方法
本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种可用于对静止中的纯电动汽车进行无线充电的互感估计法。
技术介绍
现有的纯电动汽车无线充电技术中，通常单个发射线圈固定安装在地面停车位上，电动汽车必须准确停在规定位置，使电动汽车底盘上的接收线圈与地面的发射线圈处于正对位置后才能进行充电。然而这种一对一的无线充电系统对线圈间的相对位置非常敏感。当两线圈未同轴正对时，传输功率以及传输效率都将大打折扣。因此越来越多的无线系统开始使用多发射线圈来为接收线圈供电。多个线圈的加入使得传输的感应面积大大增加，但同时使收/发线圈之间的情况耦合变得复杂。为了使所有发射线圈发出的电磁波在在接收线圈上能正向叠加增强，那么必须先要计算出每个发射线圈与接收线圈之间的互感，然后再用计算得出的互感值计算出每个发射线圈的最优驱动电压幅值相位。主流的互感估计方式有两种：一是使用经验公式进行计算，但这种计算方法由于涉及的参数有限，实际应用时的误差很大；或者通过复杂的检测与通信系统，将发射线圈以及接受线圈中的所有电信息收集起来，再进行计算。这种计算虽然更精确，但是使得无线传输系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对多发射端/单接收端无线充电系统的互感估计方法，其特征在于:多个独立设置的发射线圈上的开关断开发射线圈，再将接受线圈与耦合驱动支路连通从而产生电磁场，使系统计入互感估计状态，无电流；发射线圈在电磁场中产生感应电动势，测得每个发射线圈的电动势；通过基尔霍夫电学理论对两线圈中的求解，即可得到每个发射线圈与接收线圈的互感；然后将接收线圈与负载回路连接，再闭合发射线圈开关，使系统进入电能传输状态。

【技术特征摘要】
1.一种对多发射端/单接收端无线充电系统的互感估计方法，其特征在于:多个独立设置的发射线圈上的开关断开发射线圈，再将接受线圈与耦合驱动支路连通从而产生电磁场，使系统计入互感估计状态，无电流；发射线圈在电磁场中产生感应电动势，测得每个发射线圈的电动势；通过基尔霍夫电学理论对两线圈中的求解，即可得到每个发射线圈与接收线圈的互感；然后将接收线圈与负载回路连接，再闭合发射线圈开关，使系统进入电能传输状态。2.根据权利要求1所述的对多发射端/单接收端无线充电系统的互感估计法，其特征在于具体包括如下步骤：步骤1、发射线圈由n个线圈组成，n≥1；每一个发射线圈都有一个独立的交流电压源进行供电，每个电压源幅值和相位的交流电独立；每个发射线圈上装有开关，用于连接或者断开发射线圈谐振回路；步骤2、接收线圈上装有一个单刀双掷开关并两支路相连；开关的一端接在负载支路，负载支路中包含用电的负载；开关的另一端接在耦合驱动支路上，耦合驱动支路由一个交流电压源与限流电阻组成；步骤3、先将所有发射线圈上的开关断开，使得发射线圈开路；再将接收线圈上的单刀双掷开关与耦合驱动支路连接；驱动支路中的交流电压源与限流电阻接入电路，系统处于互感估计状态；步骤4、接收线圈接通后，在交流电压源的驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：康乐，黄宝英，吕庭，从金亮，顾建飞，李宝华，叶海峰，赵庆营，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32