【技术实现步骤摘要】
一种三维无线充电系统负载定位及功率恒定控制方法
本专利技术涉及一种三维无线充电系统负载定位及功率恒定控制方法，属于无线电能传输
技术介绍
近年来，无线电能传输(WirelessPowerTransmission，WPT)技术已经广泛应用于电动汽车、手机、植入式医疗设备等领域中。然而，目前大多采用二维的无线充电系统，收发线圈均具有“一对一”的对应关系，并且当接收线圈发生横向、纵向或者角度偏移时，收发线圈之间的互感会相应减弱，从而降低了系统的传输性能，为了解决该问题，本领域的技术人员也在不断的尝试，但是目前的技术方案均不理想，因此，需要一种空间范围内负载的定位方法以及负载在不同姿态下的功率稳定控制方法，来提高无线充电系统应用的灵活性、经济性。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种三维无线充电系统负载定位及功率恒定控制方法，该方案包括三维无线电能传输系统的磁路、电路建模、负载定位以及功率稳定控制，用于推动无线充电系统的应用与发展。为了实现上述目的，本专利技术的技术...
【技术保护点】
1.一种三维无线充电系统负载定位及功率恒定控制方法，其特征在于：所述方法包括，/n步骤一：建立三维无线电能传输系统的磁路模型和电路模型，通过电路分析获得各参数变量之间的约束关系；/n步骤二：根据各参数变量之间的约束关系，采用联立方程的方法获得不同自由度下负载的磁位置，实现负载的空间定位；/n步骤三：在获得负载磁位置的基础上，将非线性规划问题线性化后，采用线性规划算法在保证负载接收功率恒定的基础上实现负载的最大效率传输，具体包括初始值、步长限值量以及缩小系数的确定，目标函数、约束条件的建立，非线性问题线性化，求解线性规划，所求解是否满足非线性约束条件的判断以及收敛性判断。/n
【技术特征摘要】
1.一种三维无线充电系统负载定位及功率恒定控制方法，其特征在于：所述方法包括，
步骤一：建立三维无线电能传输系统的磁路模型和电路模型，通过电路分析获得各参数变量之间的约束关系；
步骤二：根据各参数变量之间的约束关系，采用联立方程的方法获得不同自由度下负载的磁位置，实现负载的空间定位；
步骤三：在获得负载磁位置的基础上，将非线性规划问题线性化后，采用线性规划算法在保证负载接收功率恒定的基础上实现负载的最大效率传输，具体包括初始值、步长限值量以及缩小系数的确定，目标函数、约束条件的建立，非线性问题线性化，求解线性规划，所求解是否满足非线性约束条件的判断以及收敛性判断。
2.根据权利要求1所述的三维无线充电系统负载定位及功率恒定控制方法，其特征在于：三维无线电能传输系统的磁路模型，其中三维无线电能传输系统由三个两两正交的线圈构成，并且分别位于xy平面、xz平面以及yz平面，各发射线圈分别与接收线圈耦合，记互感值分别为M1、M2和M3。
3.根据权利要求2所述的三维无线充电系统负载定位及功率恒定控制方法，其特征在于：负载线圈所在位置处分别与xy平面、xz平面以及yz平面发射线圈之间的互感。
4.根据权利要求3所述的三维无线充电系统负载定位及功率恒定控制方法，其特征在于：各发射线圈之间两两正交，因此任意两发射线圈之间的互感值为零。
5.根据权利要求1所述的三维无线充电系统负载定位及功率恒定控制方法，其特征在于：所述步骤一中具体如下，三维无线电能传输系统电路模型，其中，C1、C2、C3和Cs分别表示xy、xz、yz平面和接收线圈的处的谐振补偿电容，L1、L2、L3和Ls分别表示xy、xz、yz平面和接收线圈的电感，Rp、Rs和RL分别表示原、副线圈的内阻和负载等效电阻，和分别表示xy、xz和yz平面处谐振拓扑的输入电流源，各电流源互相独立并且可控，Is为流过接收线圈处的电流，和分别为受控源两端的电压；
为保证系统处于谐振状态，则
...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭林林，钟汝莹，汤宗尧，黄学良，李佳承，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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