【技术实现步骤摘要】
一种LCC
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LCC无线充电系统的补偿拓扑参数的自动设计方法
[0001]本专利技术涉及电力电子的
,特别涉及一种LCC
‑
LCC无线充电系统的补偿拓扑参数的自动设计方法。
技术介绍
[0002]无线电能传输技术是一种借助于空间无形软介质(如电场、磁场、声波等)将电能由电源端传递至用电设备的一种传输模式。无线电能传输技术中，为了优化输出电力特性以及便于控制，会增加谐振腔的补偿拓扑。现已经有多种补偿拓扑被运用到无线电能传输技术中，常见的无线充电系统的初级侧(地端)和次级侧(车端)谐振补偿拓扑比较多，主要有串联谐振(S)、并联谐振(P)、串并联混合型的LCL及LCC等四类，那么基于这四种谐振补偿拓扑可以形成多种组合。目前已形成地端串联
‑
车端串联(S
‑
S)、地端串联
‑
车端并联(S
‑
P)、地端并联
‑
车端串联(P
‑
S)、地端并联
‑
车端并联(P
‑<...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种LCC
‑
LCC无线充电系统的补偿拓扑参数的自动设计方法，其特征在于，它包括以下步骤：A.向参数设计软件输入以下信息：工作条件基本参数、发射线圈参数、接收线圈参数和两侧的谐振电感比A；B.根据步骤A输入的信息计算出地端谐振电感L
rp
和车端谐振电感L
rs
，接着分别计算出地端串联电容C
ps
、地端并联电容C
p
、车端串联电容C
ss
和车端并联电容C
s
，从而得到在输入的电感比例下的LCC
‑
LCC补偿拓扑的六个参数，以六个参数为一组，通过在计算机程序里面构造循环体之类的方法，可以计算出在一定电感比例变化范围里面的任意步长下的LCC
‑
LCC补偿拓扑的多组设计参数；C.分析LCC
‑
LCC补偿拓扑的效率，根据LCC
‑
LCC补偿拓扑的六个参数和发射线圈参数及接收线圈参数计算得到系统传输效率η
t
以及最大系统传输效率η
m
，通过计算机编程的方法便可以得知某组设计参数下的系统传输效率，并可以分析出它随着某个设计参数的改变所发生的变化；D.LCC
‑
LCC的各个电流设计方法：根据双边LCC谐振补偿拓扑的无线充电系统，当系统处于谐振状态时，推导计算出车端电路的总等效阻抗Z
22
，再依次推导出低端电路的反射阻抗Z
ref
、系统输入阻抗Z
in
、地端谐振电流相量I
Lrp
地、发射线圈电流相量I
p
、接收线圈电流相量I
s
和车端谐振电流相量I
rs
，通过计算机编程的方法得知在某组设计参数下的各个主要电流情况，并分析出各个主要电流随着某个设计参数的改变所发生的变化；E.LCC
‑
LCC的功率特性估计方法：推导出全桥可控整流电路在半个周期中输入电压有效值U
s
，进而推导出电容滤波类型全桥可控整流电路的功率因数λ，接着推导出电容滤波型全桥可控整流电路等效阻抗Z
eq
，最后推导出充电功率P
L
。2.根据权利要求1所述的一种LCC
‑
LCC无线充电系统的补偿拓扑参数的自动设计方法，其特征在于：所述步骤A中工作条件基本参数包括耦合系数k的范围、负载电阻R
L
、工作频率f
w
、导通角α、额定功率P0、系统输入电压U
in
和统输出电压U
out
；发射线圈参数和接收线圈参数包括地端线圈电感L
p
、地端线圈内阻R
p
、车端线圈电感L
s
和车端线圈内阻R
s
；所述两侧的谐振电感比A为一个变化的范围值，可以根据实际自行确定和调整，其表达式为：3.根据权利要求2所述的一种LCC
‑
LCC无线充电系统的补偿拓扑参数的自动设计方法，其特征在于：所述步骤B根据步骤A输入的信息依次得到LCC
‑
LCC的互感值表达式：LCC
‑
LCC的等效匝比：共振条件下转移的功率：根据这个共振条件下转移的功率公式，可以在额定功率条件下的谐振电感乘积：
其中，U
P
是地端输入谐振腔的电压，有以下关系：另外，U
s
是车端输出谐振腔的电压，有以下关系：通过变化两侧谐振电感的比例来输出不同组的谐振电感参数了，方法如下：地端谐振电感在某个电感比下的参数而车端谐振电感在某个电感比下的参数为：在确定了一组参数的地端谐振电感和车端谐振电感之后，依次计算该组参数的剩下四个参数，它们的计算方法如下：地端串联电容的计算方法：地端并联电容的计算方法：车端串联电容的计算方法：车端并联电容的计算方法：从而计算出某一个电感比例下的LCC
‑
LCC补偿拓扑的六个参数，以六个参数为一组，通过在计算机程序里面构造循环体的方法，计算出在一定电感比例变化范围里面的任意步长下的LCC
‑
LCC补偿拓扑的多组设计参数，并将这些参数的数据进行保存以便后续的分析工作。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈健斌，杨程喻，骆象豪，徐宇峰，邹建俊，
申请(专利权)人：广东泰坦智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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