[发明专利]一种静态-动态磁耦合无线电能传输系统在线或离线互感辨识方法

权利要求书

1.一种静态-动态磁耦合无线电能传输系统在线或离线互感辨识方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：所述无线电能传输系统为SS补偿的磁耦合无线电能传输系统，原边电路中的发射线圈L₁与谐振电容C₁串联构成了原边串联谐振回路；副边电路中的接收线圈L₂与谐振电容C₂串联构成了副边串联谐振回路；M为原边电路的发射线圈和副边电路的接收线圈之间互感值；系统能量通过原边电路的发射线圈传输到副边电路的接收线圈，经过副边电路的全桥整流/滤波电路后，为系统负载提供电能；根据系统电路模型得到负载电阻R_o，发射线圈内阻R₁，互感值M，发射线圈自感值L₁及系统工作角频率ω之间的函数关系；

步骤二：根据SS补偿的磁耦合无线电能传输系统的拓扑结构，分别获取等效负载电阻R_e、副边电路的阻抗Z₂和副边电路阻抗Z₂映射到原边电路的反馈阻抗Z_r的模型；

步骤三：测量原边电路的发射线圈中谐振电流有效值I_{1_rms}，结合反馈阻抗Z_r和发射线圈内阻R₁，获得系统传输到副边电路的有功功率；所述系统传输到副边电路的有功功率为：

其中，R₂为接收线圈内阻；

步骤四：利用步骤三所述系统传输到副边电路的有功功率P₁和步骤二获得的等效输入电阻R_e、副边电路的阻抗Z₂和反馈阻抗Z_r的模型对互感值进行在线估计，获得在线估计的互感值模型为：

步骤五：利用在线估计的互感值模型实现静态-动态磁耦合无线电能传输系统在线或离线的互感辨识。

2.根据权利要求1所述互感辨识方法，其特征在于，步骤二所述获取等效输入电阻R_e、副边电路的阻抗Z₂和副边电路阻抗Z₂映射到原边电路的反馈阻抗Z_r的模型的具体过程为：

第一步：根据SS补偿的磁耦合无线电能传输系统的拓扑结构，确定副边电路的全桥整流/滤波电路的等效负载电阻R_e的表达式为：

其中，R_o为负载电阻，U_o为充电电压，I_o为充电电流；

步骤三：根据SS补偿的磁耦合无线电能传输系统的拓扑结构，确定副边电路阻抗Z₂表达式为：

其中，R₂为接收线圈内阻，ω为系统工作角频率，L₂为接收线圈自感以及C₂为副边谐振电容的容值；

第二步：根据SS补偿的磁耦合无线电能传输系统的拓扑结构，确定副边电路阻抗Z₂映射到原边电路的反馈阻抗Z_r表达式为：

第三步：根据系统工作频率与原边电路和副边电路的谐振频率一致的原则，将反馈阻抗Z_r表达式简化为：

其中，系统工作频率与原边电路和副边电路的谐振频率一致的原则对应的公式关系为ω²L₂C₂＝ω²L₁C₁＝1。