【技术实现步骤摘要】
无线充电系统中MOSFET的关断电流确定方法及系统
[0001]本专利技术涉及关断电流计算领域，特别是涉及一种无线充电系统中MOSFET的关断电流确定方法及系统。
技术介绍
[0002]无线充电技术采用谐振的近场耦合原理实现了电能的无线传输。相比于传统的有线充电方式，无线充电技术克服了接触式火花、恶劣环境充电限制等不利因素，具有安全可靠、灵活性高等优点，在电动汽车充电、水下自主航行器等领域得到了广泛的研究。一般的，应用于无线充电系统的高频逆变器具有较高的开关频率，比如根据SAE2017的标准，电动汽车无线充电系统的谐振频率被定为85kHz，这种开关频率通常采用MOSFET开关管才能实现。
[0003]为了提高传输效率，在无线充电系统设计中，MOSFET通常运行在软开关状态，但此时的MOSFET是软开通、硬关断的，而硬关断时的电流会影响MOSFET的开关损耗，此时就需要对应用于无线充电系统的MOSFET的关断电流进行精确的求解。目前，无线充电系统中MOSFET的关断电流的求解方法有以下几种：(1)首先求出考虑逆变器输出...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.无线充电系统中MOSFET的关断电流确定方法，其特征在于，包括：确定无线充电系统中复合补偿网络拓扑结构的电压负载参数；所述电压负载参数包括高频逆变器输出的方波电压、所述方波电压的基波电压的有效值和负载折算到整流器输入侧的等效负载值；确定所述复合补偿网络拓扑结构的阻抗参数、电容参数和所述高频逆变器的阻抗角；所述阻抗参数包括副边侧的阻抗、原边侧补偿电感和串联补偿电容输入侧的阻抗以及副边侧折算到原边侧的反射阻抗；所述电容参数包括所述原边侧补偿电感和串联补偿电容中的电容值、原边串联补偿电容的电容值以及副边串联补偿电容的电容值；由所述阻抗参数、所述电容参数和所述阻抗角计算所述高频逆变器输出电流的基波；由所述高频逆变器输出电流的基波确定关断电流，得到第一关断电流；确定考虑高阶谐波时所述无线充电系统的输入阻抗；由所述电压负载参数和所述考虑高阶谐波时所述无线充电系统的输入阻抗计算关断电流，得到第二关断电流；由所述第一关断电流和所述第二关断电流确定所述无线充电系统中MOSFET的关断电流。2.根据权利要求1所述的无线充电系统中MOSFET的关断电流确定方法，其特征在于，所述电压负载参数的计算公式为：其中，U
ab
(n)表示考虑谐波的高频逆变器输出的方波电压；n表示谐波阶数；U
dc
表示直流电源的电压值；ω0表示基波角频率；t表示时间；U
in
表示方波电压的基波电压的有效值；R
Leq
表示负载折算到整流器输入侧的等效负载值；R
L
表示复合补偿网络拓扑结构中的负载值。3.根据权利要求1所述的无线充电系统中MOSFET的关断电流确定方法，其特征在于，所述阻抗参数的计算公式为：
其中，Z
in
表示原边侧补偿电感和串联补偿电容输入侧的阻抗；Z
s
表示副边侧的阻抗；Z
r
表示副边侧折算到原边侧的反射阻抗；j表示虚数单位；ω0表示基波角频率；L
p
表示原边侧补偿电感和串联补偿电容中的电感值；C
p2
表示原边侧补偿电感和串联补偿电容中的电容值；L1表示松耦合变压器的原边电感值；L2表示松耦合变压器的副边电感值；R1表示松耦合变压器的原边的电阻值；R2表示松耦合变压器的副边的电阻值；C
p1
表示原边串联补偿电容的电容值；C
s
表示副边串联补偿电容的电容值；R
Leq
表示负载折算到整流器输入侧的等效负载值；M表示原边电感和副边电感的互感值；表示原边线圈的电流值；表示副边线圈的电流值；所述电容参数的计算公式为：所述高频逆变器的阻抗角的计算公式为：其中，θ表示高频逆变器的阻抗角。4.根据权利要求1所述的无线充电系统中MOSFET的关断电流确定方法，其特征在于，所述高频逆变器输出电流的基波的计算公式为：其中，I
o(1)
表示高频逆变器输出电流的基波；U
dc
表示直流电源的电压值；ω0表示基波角频率；L
p
表示原边侧补偿电感和串联补偿电容中的电感值；R1表示松耦合变压器的原边的电阻值；Z
r
表示副边侧折算到原边侧的反射阻抗；j表示虚数单位；L1表示松耦合变压器的原边电感值；C
p1
表示原边串联补偿电容的电容值；C
p2
表示原边侧补偿电感和串联补偿电容中的电容值。5.根据权利要求1所述的无线充电系统中MOSFET的关断电流确定方法，其特征在于，所述第一关断电流的计算公式为：其中，I
o(1),sw
表示第一关断电流；U
dc
表示直流电源...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丽芳，薄强，张玉旺，陶成轩，李芳，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：
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