【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电能传输系统，尤其涉及一种无线电能传输系统效率确定方法、装置及存储介质。
技术介绍
1、无线电能传输(wireless power transmission，wpt)系统通常由多环节级联而成。图1是wpt系统的典型拓扑结构示意图，如图1所示，从电网到负载端一般包含工频整流电路、功率因数校正(power factor correction，pfc)电路、高频逆变电路、耦合机构、副边高频整流和可能存在的dc/dc电路。前级的三相整流和pfc电路、后级可能存在的dc/dc电路与传统有线充电器可以共用、不具特殊性，因此不予关注，wpt系统指从原边逆变器前的直流端到副边整流输出的电路回路，系统效率指从原边逆变器输入到副边整流器输出的电能变换效率。
2、从能量传输的角度来说，性能优良的wpt系统要在传输一定能量的前提下具有尽可能高的传输效率，因此设计时首先需要建立准确的系统损耗模型。图2是wpt系统损耗源的示意图，如图2所示，wpt系统损耗包括逆变器损耗、耦合及补偿机构损耗和整流器损耗。
3、现有技术通过建立耦合及补偿机构的损耗模型，或建立从原边逆变器输入到副边整流器输出的损耗模型来计算损耗，但都是采用基波近似原理进行分析，仅计算了逆变器的导通损耗。
4、而wpt逆变器输出电压是包含高次谐波的方波，谐波电流将影响器件开关时刻电流和逆变器输出电流有效值，从而计算得到的逆变器损耗不够准确，导致无线电能传输系统效率的准确性较低。
技术实现思路
1
2、本专利技术提供一种无线电能传输系统效率确定方法，包括：
3、基于考虑高次谐波的逆变器输出电流和所述逆变器的工作状态，确定所述逆变器中的每个二极管的通态损耗、每个开关的通态损耗、每个开关的关断损耗和每个二极管的切换损耗；所述输出电流为包含高次谐波的电流；
4、基于所述每个二极管的通态损耗、所述每个开关的通态损耗、所述每个开关的关断损耗和所述每个二极管的切换损耗，确定所述逆变器的损耗；
5、基于逆变器的损耗，确定无线电能传输系统效率。
6、在一些实施例中，所述基于考虑高次谐波的逆变器输出电流和所述逆变器的工作状态，确定所述逆变器中的每个二极管的通态损耗、每个开关的通态损耗、每个开关的关断损耗和每个二极管的切换损耗之前，还包括：
7、对所述逆变器的输出电压进行傅里叶展开，得到所述逆变器的谐波电压；
8、基于所述谐波电压，确定所述逆变器输出电流的高次谐波和基波；
9、对所述高次谐波的计算式进行简化；
10、基于简化后的高次谐波的计算式，确定所述逆变器的输出电流的总谐波；
11、基于所述总谐波和所述基波，确定所述逆变器的输出电流。
12、在一些实施例中，所述每个二极管的通态损耗的表达式如下：
13、
14、其中，einv_dio_on表示二极管的通态损耗，t1表示逆变器输出电流的方向发生切换的时刻，vinv-dio-t表示二极管的导通压降，rinv-dio-n表示二极管的通态电阻，iin表示逆变器的输出电流，t表示周期。
15、在一些实施例中，所述每个开关的通态损耗的表达式如下：
16、
17、其中，einv-mos-on表示开关的通态损耗，t1表示逆变器的输出电流的方向发生切换的时刻，iin表示逆变器的输出电流，rinv-mos-on表示开关的通态电阻，t表示周期。
18、在一些实施例中，所述每个开关的关断损耗的表达式如下：
19、
20、其中，einv-mos-toff表示开关的关断损耗，uin表示逆变器的输入电压，iin表示逆变器的输出电流，qgs表示开关的gate-source充电电荷，qgd表示开关的gate-drain充电电荷，igs-off表示门极驱动关断电流，t表示周期，vmiller表示米勒平台电压，vth表示开关的门极导通电压。
21、在一些实施例中，所述每个二极管的切换损耗的表达式如下：
22、
23、其中，einv-dio-t表示二极管的切换损耗，qinv-dio-c表示二极管的充电电荷，uin表示逆变器的输入电压。
24、本专利技术还提供一种无线电能传输系统效率确定装置，包括：
25、第一确定模块，用于基于考虑高次谐波的逆变器输出电流和所述逆变器的工作状态，确定所述逆变器中的每个二极管的通态损耗、每个开关的通态损耗、每个开关的关断损耗和每个二极管的切换损耗；所述输出电流为包含高次谐波的电流；
26、第二确定模块，用于基于所述每个二极管的通态损耗、所述每个开关的通态损耗、所述每个开关的关断损耗和所述每个二极管的切换损耗，确定所述逆变器的损耗；
27、第三确定模块，用于基于逆变器的损耗，确定无线电能传输系统效率。
28、本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述无线电能传输系统效率确定方法。
29、本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述无线电能传输系统效率确定方法。
30、本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述无线电能传输系统效率确定方法。
31、本专利技术提供的无线电能传输系统效率确定方法、装置及存储介质，通过考虑高次谐波的逆变器输出电流和逆变器的工作状态，确定逆变器中的每个二极管的通态损耗、每个开关的通态损耗、每个开关的关断损耗和每个二极管的切换损耗，从而确定逆变器损耗，充分考虑了谐波的影响，提高了逆变器损耗计算的准确度，从而提高了无线电能传输系统效率计算的准确性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，所述基于考虑高次谐波的逆变器输出电流和所述逆变器的工作状态，确定所述逆变器中的每个二极管的通态损耗、每个开关的通态损耗、每个开关的关断损耗和每个二极管的切换损耗之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，所述每个二极管的通态损耗的表达式如下：
4.根据权利要求1所述的无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，所述每个开关的通态损耗的表达式如下：
5.根据权利要求1所述的无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，所述每个开关的关断损耗的表达式如下：
6.根据权利要求1所述的无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，所述每个二极管的切换损耗的表达式如下：
7.一种无线电能传输系统效率确定装置，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述无线电能传输系统效率确定方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述无线电能传输系统效率确定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，所述基于考虑高次谐波的逆变器输出电流和所述逆变器的工作状态，确定所述逆变器中的每个二极管的通态损耗、每个开关的通态损耗、每个开关的关断损耗和每个二极管的切换损耗之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，所述每个二极管的通态损耗的表达式如下：
4.根据权利要求1所述的无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，所述每个开关的通态损耗的表达式如下：
5.根据权利要求1所述的无线电能传输系统效率确定方法，其特征在于，所述每个开关的关断损耗的表达式如下：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王义，徐国宁，贾忠臻，杨燕初，蔡榕，李永祥，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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