[发明专利]一种WPT系统的PDM控制序列优化方法

权利要求书

1.一种WPT系统的PDM控制序列优化方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、建立包括PDM控制模块、MAX17600驱动的MOSFET管以及供电电源模块的MCRWPT系统平台；

步骤二、以MOSFET管接收不同的驱动电压信号对PDM控制模块产生的模态分析，建立MCRWPT系统接收端电路在导通、短路与断流三种状态下的状态空间模型；

步骤三、应用同步开关映射法建立系统的时域模型，据此对稳态MCRWPT系统电路进行时域与谐波特性分析，完成序列优化。

2.根据权利要求1所述的一种WPT系统的PDM控制序列优化方法，其特征在于：在步骤一中设置MCRWPT系统平台的设置的接收端与发射端采用直径为0.6m同轴等径空心铜管缠绕，PDM控制模块中的谐振电容采用具有高耐压和低接枝损耗的陶瓷板型电容，同时PDM控制模块还包括LM311比较器；

MOSFET驱动电源通过电源模块中的MORNSUN URB2415YMD-20W实现，其输入IN 9-39VDC，输出OUT 15VDC/1333mA，PDM控制模块中主要逻辑芯片以及比较器的电源通过供电电源模块的MORNSUN URA2405XD-10WR2实现，输入IN 9-36VDC，输出OUT VDC/1000mA，其中，+5V用于大多数逻辑芯片，±5V用于比较器中，其中供电电源模块还包括用于给单片机进行供电的LM78U03芯片。

3.根据权利要求1所述的一种WPT系统的PDM控制序列优化方法，其特征在于：在步骤二中，以输入MOSFET开关的输入电压视为功率源，并将发射端电源等效为频率恒定、最大值为的正弦电源，其中MOSFET基极的驱动信号作为信号源，由于MOSFET和二极管工作在其特性曲线的大范围内，因此，将MCRWPT接收端电路作为是一个强非线性电路，将MOSFET和二极管作为理想开关处理，即忽略其导通压降和截止电流，并且假设控制脉冲序列为理想序列。

4.根据权利要求3所述的一种WPT系统的PDM控制序列优化方法，其特征在于：MCRWPT系统接收端电路在导通、短路与断流三种状态分别为：

导通：MOSFET断路且接收端谐振回路电流大于零；

断路：MOSFET断路且接收端谐振回路电流小于零；

短路：MOSFET短路。

5.根据权利要求3所述的一种WPT系统的PDM控制序列优化方法，其特征在于：依据基尔霍夫电压、电流定律下的三种状态的微分方程：

导通：

短路：

短路：

6.根据权利要求4所述的一种WPT系统的PDM控制序列优化方法，其特征在于：在基于三种状态的微分方程下，设U＝[u_s 0 0 0 0]^T为MCRWPT系统的接收端输入列向量，为由状态变量构成的列向量，A₁，A₂，A₃分别为三种状态下的状态系数矩阵，B₁，B₂，B₃分别为三种状态下的输入系数矩阵，则三种状态下的状态空间模型为：

上式中：

其中Δ＝M²-L₁L₂；

求上式中得到，从时刻t₀开始的状态变量的解析解为：