磁耦合式无线电能传输系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及磁耦合式无线电能传输技术领域，具体公开了一种磁耦合式无线电能传输系统及其控制方法，系统采用双逆变器、旋转磁场耦合机构、双整流器实现双能道传输，并在双逆变器与直流电源之间设置Buck电路用于稳压调节，在整流器和负载等效电阻之间设置Buck‑Boost电路用于实现最优负载匹配从而实现最优效率跟踪；该系统在考虑交叉耦合及线圈内阻的情况下进行了谐振参数配置，使系统能够实现最大传输效率运行；该控制方法通过采集系统输出电压电流和发收线圈之间的互感，进一步根据系统输出电压电流和发收线圈之间的互感控制Buck电路实现稳压，控制Buck‑Boost电路实现最优负载匹配，实现负载及位置发生变化情况下系统输出电压稳定及传输效率最大化跟踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁耦合式无线电能传输，尤其涉及磁耦合式无线电能传输系统及其控制方法。

技术介绍

1、无线电能传输(wireless power transfer,wpt)技术以非接触方式输送电能，与传统插拔式供电相比，更加灵活安全，目前在电动汽车、家用电子产品等领域具有良好的应用前景。磁耦合谐振式动态无线电能传输(mc-wpt)系统主要包括发射器、接收器和整流器三个部分。发射器负责产生交变电流，并通过磁场将电能传输至接收器，接收器负责接收磁场中的能量，并通过整流器将交流电转换为直流电，供设备使用。

2、现有研究通过增设能道的方式提高wpt系统的抗偏移性，但忽略了在负载及线圈位置变化的情况下系统传输效率是否能保持最优，并且保持输出电压稳定。

技术实现思路

1、本专利技术提供磁耦合式无线电能传输系统及其控制方法，解决的技术问题在于：如何在负载及线圈位置变化的情况下使磁耦合式无线电能传输系统的传输效率保持最优，并且以及保持输出电压稳定。

2、为解决以上技术问题，本专利技术提供一种磁耦合式无线电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.磁耦合式无线电能传输系统，其特征在于：包括顺序连接的直流电源、Buck电路、两组输入并联的全桥逆变电路、两路发射端谐振电路、旋转磁场耦合机构、两路接收端谐振电路、两组串联的整流滤波电路、Buck-Boost电路和负载等效电阻，以及连接所述Buck电路和两组所述全桥逆变器的原边控制电路和连接所述Buck-Boost电路的副边控制电路；所述原边控制电路控制两组所述全桥逆变电路的驱动信号，将所述直流电源转换为两路幅值相等且相位相差90°的高频交流电压供给两路所述发射端谐振电路；所述副边控制电路基于系统输出直流电压电流控制所述Buck-Boost电路的占空比以跟踪系统最优效率，同时所述原边控...

【技术特征摘要】

1.磁耦合式无线电能传输系统，其特征在于：包括顺序连接的直流电源、buck电路、两组输入并联的全桥逆变电路、两路发射端谐振电路、旋转磁场耦合机构、两路接收端谐振电路、两组串联的整流滤波电路、buck-boost电路和负载等效电阻，以及连接所述buck电路和两组所述全桥逆变器的原边控制电路和连接所述buck-boost电路的副边控制电路；所述原边控制电路控制两组所述全桥逆变电路的驱动信号，将所述直流电源转换为两路幅值相等且相位相差90°的高频交流电压供给两路所述发射端谐振电路；所述副边控制电路基于系统输出直流电压电流控制所述buck-boost电路的占空比以跟踪系统最优效率，同时所述原边控制电路基于所述buck-boost电路的占空比、系统输出直流电压和旋转磁场耦合机构发收线圈之间的互感控制所述buck电路的占空比以实现恒压输出。

2.根据权利要求1所述的磁耦合式无线电能传输系统，其特征在于，所述副边控制电路基于系统输出直流电压电流控制所述buck-boost电路的占空比以跟踪系统最优效率，具体为：

3.根据权利要求2所述的磁耦合式无线电能传输系统，其特征在于，最优占空比d2等于

4.根据权利要求3所述的磁耦合式无线电能传输系统，其特征在于，系统实现最大效率时的最优等效负载电阻值rl_opt采用以下步骤确定：

5.根据权利要求4所述的磁耦合式无线电能传输系统，其特征在于，所述原边控制电路基于所述bu...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢诗云，吴莲，李津，张旭，陈龙，杨婷婷，彭春尧，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：