[发明专利]一种无线充电系统参数优化设计方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种无线充电系统参数优化设计方法，其特征在于，包括下述步骤：

基于LCC-S补偿拓扑的输出特性分别获得无线充电系统的恒流方程、电流增益方程、恒压方程、电压增益方程，通过联立求解恒流方程、电流增益方程、恒压方程、电压增益方程，构建电流增益、电压增益与无线充电系统参数之间的定量关系；

所述LCC-S补偿拓扑包括发送单元和接收单元，发送单元由直流电压源、高频逆变器、原边LCC补偿网络构成，高频逆变器的输入端连接直流电压源，其输出端依次连接串联补偿电感、并联补偿电容、环路补偿电容后接入发射线圈形成原边LCC补偿网络；

接收单元由副边S补偿网络、整流桥、滤波电容和电池负载构成，整流桥的输入端与接收线圈、串联补偿电容构成的副边S补偿网络相连，其输出端并联滤波电容后连接至电池负载；

根据电池的充电指标确定输出增益比，所述输出增益比为电压增益与电流增益的比值，作为恒流-恒压模式切换时的等效交流电阻值；

基于耦合线圈和补偿电感的寄生参数计算恒流-恒压模式下无线充电系统的整体效率；设置基础效率线作为无线充电系统的基本条件，设置耦合系数作为无线充电系统输出增益的约束条件，基于基本条件、约束条件和输出增益比计算电压增益、电流增益的取值范围；

基于基本条件、约束条件和输出增益比计算电压增益、电流增益的取值范围，具体表示为：

；

其中，η_base表示基础效率线，表示无线充电系统的整体效率，R_eq为整流桥前的等效交流电阻，R_min、R_max分别为等效交流电阻R_eq的最小值和最大值，k表示耦合系数，k_min、k_max分别为耦合系数k的最小值和最大值，E表示电压增益，G表示电流增益，S表示输出增益比；

在取值范围内选取最小的电流增益、电压增益作为无线充电系统的最优增益值。