【技术实现步骤摘要】
巡检机器人无线充电系统及其无源型连续阻抗调节方法
本专利技术属于巡检机器人无线充电系统
，尤其涉及一种巡检机器人无线充电系统及其无源型连续阻抗调节方法。
技术介绍
随着电力系统自动化水平的地日益提高，变电站各类设备的安全稳定运行状态要给予格外的关注，而巡检机器人由于其智能化、精准化、适应性强的特点，广泛适用于变电站设备检测的应用。然而，针对现在巡检机器人接触式充电的不足，非接触式的无线充电方式有利于避免短路、触电事故等一系列安全隐患，因此巡检机器人无线充电系统是一种更优选择。在不同方式的无线电能传输中，磁共振耦合式无线能量传输，作为一种能量传输效率、功率较高并且传输距离较远的传输方式，更加适用于巡检机器人在变电站各种复杂工况中的要求。磁共振耦合式无线能量传输利用若干具有相同谐振频率的电磁系统，配合工作在特定频率下的电感线圈相互耦合产生电磁谐振，最终将能量传递给负载。当前的巡检机器人无线充电系统一般采用SS、SP、PS和PP这四种基本补偿拓扑使得原、副边传输系统进入相同频率下的电磁谐振状态，并利用LCL-S、LC...
【技术保护点】
1.一种巡检机器人无线充电系统的无源型连续阻抗调节方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：获取原边电容阵列的初始行数M和初始列数N，则总电容数K＝MN，依次输入所有巡检机器人的固有谐振频率f；/n步骤二：通过改变原边电容阵列中的串联或并联连接关系来形成串-并联电容拓扑SP或串联-并联-串联-并联电容拓扑SP
【技术特征摘要】
1.一种巡检机器人无线充电系统的无源型连续阻抗调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：获取原边电容阵列的初始行数M和初始列数N，则总电容数K＝MN，依次输入所有巡检机器人的固有谐振频率f；
步骤二：通过改变原边电容阵列中的串联或并联连接关系来形成串-并联电容拓扑SP或串联-并联-串联-并联电容拓扑SP2，以第一个巡检机器人的固有谐振频率开始，若当前系统阻抗匹配形成谐振，则改变系统工作频率，形成新的SP或SP2，使系统工作频率与下一个巡检机器人的固有谐振频率满足阻抗匹配形成谐振，并继续改变原边电容阵列拓扑，则重复上述步骤，直至原边电容阵列能够匹配所有巡检机器人的固有谐振频率，最终得到最优的M和N取值并输出；
若原边电容阵列形成的SP或SP2不能匹配所有巡检机器人的固有谐振频率，则增大总电容数K的取值；
步骤三：粗调，对增大后的总电容数K进行因式分解得到新的M和N的取值；
若因式分解结果不唯一，则验证每种因式分解的结果是否能够匹配所有巡检机器人的固有谐振频率，若不能匹配则继续增加K的取值并重新进行因式分解，若能匹配则对当前的每种因式分解所得的M和N的取值进行CA计算，其中，CA是M和N取值确定后能够模拟的电容值数目，选取CA最大时对应的M和N即为最优的M和N取值并输出；
步骤四：细调，检测原边谐振电路总电压U和总电流I的相位，若不完全谐振，即U和I相位不同，则通过检测U和IC的幅值和相位，获得所需要的原边逆变电路的电流IS的幅值和相位，通过调节SPWM发生控制器的占空比来补充所需要的IS使得电路最终进入完全谐振状态。
2.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电系统的无源型连续阻抗调节方法，其特征在于，在步骤三中，若因式分解的结果唯一，则验证这组唯一的M和N的取值能否匹配所有巡检机器人的固有谐振频率，若不能全部匹配则继续增加总电容数K的取值并进行因式分解，若能够全部匹配则输出最优的M和N。
3.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电系统连续型阻抗调节方法，其特征在于：所述CA计算的计算式如下：
式中，CA为M和N取值确定后能够模拟的电容值数目，M为原边电容阵列的初始行数，N为原边电容阵列的初始列数。...
【专利技术属性】
技术研发人员：王华云，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36
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