一种多负载无线电能传输系统负载及互感同时辨识的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多负载无线电能传输系统负载及互感同时辨识的方法，首先通过时分复用的方法将多负载系统等效于不同工作时序的单负载系统，并通过双滤波电容与调节母线电压防止时分运行辨识算法出现的电压过冲与电压无法稳定；随后引入粒子群算法，通过建立系统稳态电路模型，并通过采样输出电压和预测输出电压的差值创建适应度函数，将参数辨识问题转化为算法寻优问题，对待辨识参数进行最优解搜索来代替传统的计算方法，避免了传统方程产生的误差。该方法仅需采样输入和输出电压，减小通讯数据量，同时降低了电路复杂程度并减小了系统体积。本发明专利技术方法实现对多负载无线充电系统负载与互感大小进行实时辨识，进而扩展无线充电系统的工作范围。充电系统的工作范围。充电系统的工作范围。

A method of simultaneous identification of load and mutual inductance in multi load radio energy transmission system

【技术实现步骤摘要】
一种多负载无线电能传输系统负载及互感同时辨识的方法


[0001]本专利技术涉及无线充电
，特别涉及一种多负载无线电能传输系统负载及互感同时辨识的方法。

技术介绍

[0002]近几年，无线电能传输(wireless power transfer，WPT)逐渐在中低功率电子设备中运用，而磁耦合谐振式无线电能传输(MCR
‑
WPT)由于传输距离较长，传输功率较高，安全性高等优点成为无线输电的主要发展方向之一。在无线输电的发展过程中，多负载系统由于更具有产业意义，因此受到了广泛的关注。
[0003]相对于单负载系统，多负载系统更加复杂，传统上存在一种基于多频的方式来简化多负载系统，但是由于多频的情况下还需考虑多个接收端之间的交叉耦合，系统建模依旧较为困难。
[0004]无论单负载还是多负载，在无线充电系统使用中最容易发生变化的是谐振器相对位置和所接入设备的阻抗。由于谐振器偏移、负载等效阻抗变化等将使系统传输性能降低甚至是失控。为保证系统能够实现高效的传输性能，对系统模型进行实时校正，需要设计一种能够准确识别互感与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多负载无线电能传输系统负载及互感同时辨识的方法，其特征在于，应用于S
‑
S型多负载磁耦合谐振系统，所述方法包括：步骤10、通过时分复用的方法将多负载系统转换成不同时序工作的单负载系统，实现对多负载进行工作时序划分；选取合适的辨识区间段，通过双滤波电容与调节母线电压，防止时分运行辨识算法出现的电压过冲与电压无法稳定；步骤20、通过对系统电路进行建模，得到负载与互感之间的数学映射关系；步骤30、对系统的电源母线电压电流以及直流输出电压进行实时采样，通过采样得到的数据以及系统的充电参数计算得到计算电压值，然后基于实际电压值及计算电压值创建目标函数；步骤40、利用粒子群算法对所述目标函数进行优化，从而实现对充电参数的大小进行实时辨识。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤10中，所述双滤波电容包括续流电容和辨识电容，所述续流电容的电容量数值远大于所述辨识电容的电容量数值，所述调节母线电压具体包括如下步骤：步骤11、当其中一路接收端处于开启阶段，其余接收端处于关断阶段，开启阶段的接收端的续流电容处于充电状态，其余关断阶段的接收端处于放电状态，此时无需调节逆变侧电压；步骤12、当对开启的接收端进行参数辨识时，则关断续流电容，使用辨识电容做滤波用，同时调节逆变器驱动信号的占空比来降低逆变后交流电压有效值大小，辨识电容的电容量数值小，使输出电压快速达到最大值，以便辨识算法的使用。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤20具体包括：步骤21、将逆变后输出方波电压傅里叶级数展开，取其基波；其中u
d
为逆变后电压，E为输入的直流电压，ω为系统工作角速度，t为工作时间；步骤22、假设系统谐振时的发射端电流i
p
＝I
max sinωt，计算出发射端的输入阻抗：其中，I
max
为输入电流的幅值；步骤23、以单负载系统来分析，通过基尔霍夫电压电流定律算出发射端的输入阻抗：其中，L
P
为发射端电感大小，C
p
为发射端电容大小，L
s
为接收端电感大小，C
s
为接收端电容大小，R
p

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东晓，仇逸，于新红，汪凤翔，
申请(专利权)人：泉州装备制造研究所，
类型：发明
国别省市：