[发明专利]一种无线电能动态恒功率输出系统及其等效电阻控制方法

权利要求书

1.一种无线电能动态恒功率输出系统等效电阻的控制方法，包括发送端和接收端，发送端包括发送线圈Lp，其特征在于：所述接收端包括分别与负载R连接的副边组件1和副边组件2，副边组件1包括与发送线圈Lp平行的接收线圈Ls1，副边组件2包括与发送线圈Lp平行的接收线圈Ls2，所述接收线圈Ls1和接收线圈Ls2分别由边长为L的正方形线圈组成，发送线圈Lp由若干个边长为L的正方形线圈级联组成，接收线圈Ls1与接收线圈Ls2重叠构成副边线圈组，且接收线圈Ls1与接收线圈Ls2重叠部分的长度为L/2；

所述发送端还包括直流电源E、全桥逆变器I1、发送谐振电感Lt和发送补偿电容Cp，直流电源E与全桥逆变器I1连接，全桥逆变器I1通过发送谐振电感Lt与相互并联的发送线圈Lp和发送补偿电容Cp连接；

所述副边组件1还包括接收补偿电容Cs1、全控整流器H1和直流滤波电容Cd1，接收线圈Ls1与接收补偿电容Cs1串联后与全控整流器H1连接，全控整流器H1与负载R并联的直流滤波电容Cd1连接；

所述副边组件2还包括接收补偿电容Cs2、全控整流器H2和直流滤波电容Cd2，接收线圈Ls2与接收补偿电容Cs2串联后与全控整流器H2连接，全控整流器H2与负载R并联的直流滤波电容Cd2连接；

所述全控整流器H1连接有接收端控制器KP1，全控整流器H2连接有接收端控制器KP2，接收端控制器KP1连接有分别用于测副边组件1的输出电压U_O1的直流电压传感器UO1和输出电流I_O1的直流电流传感器IO1；接收端控制器KP2连接有分别用于测副边组件2的输出电压U_O2的直流电压传感器UO2和输出电流I_O2的直流电流传感器IO2；

控制方法包括以下步骤：

S1、待定等效电阻R_Leq的计算

计算全控整流器H1输入端前侧和全控整流器H2输入端前侧需要控制的待定等效电阻R_Leq：

R_Leq＝ω·M_T；

其中，ω为输出系统工作角频率，M_T为接收线圈Ls1与接收线圈Ls2之间的互感值；

S2、实际等效电阻的计算

接收端控制器KP1接收到直流电压传感器UO1测得的输出电压U_O1和直流电流传感器IO1测得的输出电流I_O1，得到当前时刻的负载电阻R_L1＝U_o1/I_o1，折算到全控整流器H1前侧的实际等效电阻R_Leq1：

接收端控制器KP2接收到直流电压传感器UO2测得的输出电压U_O2和直流电流传感器IO2测得的输出电流I_O2，得到当前时刻的负载电阻R_L2＝U_o2/I_o2，折算到全控整流器H2前侧的实际等效电阻R_Leq2：

其中，β₁为全控整流器H1的导通角，β₂为全控整流器H2的导通角；

S3、恒功率输出的实现

通过接收端控制器KP1和接收端控制器KP2分别控制导通角β₁、β₂，实现R_Leq1＝R_Leq2＝R_Leq，系统总功率便会在副边线圈组的移动过程中保持恒定，实现恒功率输出。

2.根据权利要求1所述的一种无线电能动态恒功率输出系统等效电阻的控制方法，其特征在于：所述S3中接收端控制器KP1和接收端控制器KP2分别通过PI控制器实现对导通角β₁和β₂的控制。