一种固定参数的频率分裂外部优化方法及电路技术

本发明专利技术涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种固定参数的频率分裂外部优化方法及电路，包括构建发射模块、接收模块和优化线圈电路的谐振电路；通过设置优化线圈电路的不同参数，利用磁耦合公式计算发射线圈、接收线圈和优化线圈之间的互感耦合，结合基尔霍夫定律得到正向传输函数，通过正向传输函数和耦合强度在谐振电路的工作频率点得到最大传输效率值。本发明专利技术解决现有方法需要改变系统的工作频率或者线圈半径、匝数、相对距离、电路补偿电容大小与补偿方式等内部参数；系统需暂停工作后进行多元联调匹配或者在系统制作成型之前需要匝数比、相对距离等参考值，但在很多工程领域往往不允许这样操作。往往不允许这样操作。往往不允许这样操作。

【技术实现步骤摘要】
一种固定参数的频率分裂外部优化方法及电路


[0001]本专利技术涉及无线电能传输
，尤其涉及一种固定参数的频率分裂外部优化方法及电路。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的发展，电能的传输方式变的越来越多样化，其中无线电能传输的发展最为迅猛，无线功率传输可以避免用电设备与电网的直接连接，具有灵活、安全、可靠等优点，克服了电接触的不稳定性、电气设备移动的局限性等问题，为能量传输提供了新的方式。无线功率传输有三类典型的传输方式，分别是：基于电磁感应的短距离传输技术，基于磁共振耦合的中距离传输技术，基于微波的长距离传输技术。
[0003]在无线电能传输领域中，磁共振耦合是一种近磁场的强耦合方式，在磁共振下的电能传输效率很高，且不受传输通道上越过某些材料和金属障碍物的影响，可以在传输范围内实现高效的非定向传输。但是在实际应用中，由于双线圈之间的强耦合，系统工作时会出现频率分裂现象，使工作频率在谐振点时系统传输效率急速下降。
[0004]众所周知，谐振电路的最佳工作频率是电路的固有谐振频率。而无线电能传输系统提高最大传输效率的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定参数的频率分裂外部优化方法，其特征在于，包括以下步骤：构建发射模块、接收模块和优化线圈电路的谐振电路；通过设置优化线圈电路的不同参数，利用磁耦合公式计算发射线圈、接收线圈和优化线圈之间的互感耦合，结合基尔霍夫定律得到正向传输函数，通过正向传输函数和耦合强度在谐振电路的工作频率点得到最大传输效率值。2.根据权利要求1所述的固定参数的频率分裂外部优化方法，其特征在于，所述优化线圈的不同参数包括：优化线圈电路的线圈半径c、优化线圈相对与发射线圈的位置d1、优化线圈的补偿电容C
T
。3.根据权利要求1所述的固定参数的频率分裂外部优化方法，其特征在于，所述发射线圈、接收线圈和优化线圈之间的互感耦合包括：发射线圈与接收线圈之间互感磁耦合M
SR
、发射线圈与优化线圈之间互感磁耦合M
ST
和接收线圈与优化线圈之间互感磁耦合M
TR
，具体公式如下：，具体公式如下：，具体公式如下：其中，a、N
s
为发射线圈的半径、匝数，b、N
R
为接收线圈的半径、匝数，μ0为真空磁导率，K()，E()分别为第一、第二类椭圆积分，D为发射线圈和接收线圈的距离，c、N
T
为优化线圈的半径、匝数，优化线圈与发射线圈的距离为d1，与接收线圈距离为d2，发射线圈与接收线圈的距离为D＝d1+d2，，4.根据权利要求1所述的固定参数的频率分裂外部优化方法，其特征在于，所述基尔霍夫定律的方程组为：其中，为优化电路电流，M
TR
为优化线圈与接收线圈互感，M
ST
为发射线圈与优化线圈互感，ω为系统工作角频率。5.根据权利要求1所述的固定参数的频率分裂外部优化方法，其特征在于，所述正向传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：强浩，陈则璋，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：