[发明专利]SP型ICPT系统负载与互感识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线电能传输系统领域，具体的说是一种SP型ICPT系统负载与互感识别方法。

背景技术

目前，感应耦合电能传输(InductivelyCoupledPowerTransfer，ICPT)技术已成为无线电能传输的主流技术之一，已广泛应用于电动车充电、电子产品充电、生物医电以及照明系统等诸多领域。

在ICPT系统中，由于耦合线圈之间互感值以及负载值的变化，副边电路的反射阻抗会在原边电路有着相应的变化，使得原边电路的谐振频率发生漂移，不再与固有工作频率匹配，从而影响系统的效率和功率传输能力，例如电动汽车，其存在不同的阻抗特性，并且由于其不同的底盘高度、位置而存在不同的互感，电动汽车的切换将影响其充电系统的稳定性及高效性，所以系统需根据当前情况调整能量发射端的控制模式，然而，系统的高阶非线性使得负载与互感的识别问题成为一个技术瓶颈，系统控制难度大，计算过程复杂，可靠性较差。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种SP型ICPT系统负载与互感识别方法，根据构建SP型ICPT系统的等效电路，确定等效电路的相关参数，并结合计算公式即可以计算出系统负载和线圈互感，方法简单，计算过程简便，可靠性高。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种SP型ICPT系统负载与互感识别方法，按照以下步骤进行：

步骤1：构建SP型ICPT系统的等效电路，其中原边电路包括原边电容C_p和原边线圈L_p构成的串联谐振回路，副边电路包括副边电容C_s和副边线圈L_s构成的并联谐振电路，原边电路的电源为电压源E_dc经过高频逆变电路后输出的方波电压U_p，原边线圈L_p的串联等效电阻为R_p，副边线圈L_s的串联等效电阻为R_s，副边电路中的等效负载为R；

步骤2：确定元器件参数并获取原边线圈L_p的谐振电流I_p的有效值和谐振频率ω，所述元器件参数包括方波电压U_p的有效值、原边线圈L_p的电感值及其串联等效电阻R_p的阻值、原边电容C_p的电容值、副边线圈L_s的电感值及其串联等效电阻R_s的阻值、副边电容C_s的电容值；

步骤3：根据以下公式构建方程组求解等效负载R和互感M；

ω²M²＝|Z_r||Z_s|；