[发明专利]一种基于LCC/S补偿的无线电能传输磁耦合机构参数识别方法

说明书

一种基于LCC/S补偿的无线电能传输磁耦合机构参数识别方法，涉及无线电能传输技术领域。本发明是为了解决目前的参数识别方法只能识别互感值，对原副边自感值和互感值均识别时，需要对电压电流波形进行完整周期的采样的问题。本发明提出一种基于LCC/S补偿的无线电能传输磁耦合机构参数识别方法，仅需要采样副边线圈电压和原副边线圈电流的基波有效值信息，无需相位信息或完整的周期采样，即可实现参数的识别。

技术领域

本发明属于无线电能传输技术领域，尤其涉及无线电能传输磁耦合机构的参数识别。

背景技术

对于无线电能传输中的磁耦合机构，由于原副边线圈相对位置具有一定的空间放置范围，不同的相对位置使得磁耦合机构具有不同的原副边自感值和互感值。磁耦合机构的自感值或互感值变化可使得无线电能传输系统的运行点偏离谐振点，增大系统的无功功率和损耗。为了补偿磁耦合机构原副边自感值或互感值的变化，可利用可连续调节的开关电容或可离散调节的电容矩阵进行补偿，但是补偿的前提为需要得到原副边自感值和互感值。可是，目前的参数识别方法存在两种问题，一是利用电压电流的有效值和相位信息仅能识别互感值，不能识别原副边自感值；二是可识别原副边自感值和互感值的方法需要对电压电流波形进行完整周期的采样，这会增加系统的硬件成本和计算成本。

发明内容

本发明是为了解决目前的参数识别方法只能识别互感值，对原副边自感值和互感值均识别时，需要对电压电流波形进行完整周期的采样的问题，现提供一种基于LCC/S补偿的无线电能传输磁耦合机构参数识别方法。

一种基于LCC/S补偿的无线电能传输磁耦合机构参数识别方法，包括以下步骤：

步骤一：调整逆变器的频率大于等于谐振频率、并将无线电能传输磁耦合机构的副边继电器T断开，采集副边线圈的电压v_s、获得v_s的基波分量有效值V_S1，采集原边线圈的电流i_p、获得i_p的基波分量有效值I_P1，利用V_S1和I_P1获得原边线圈和副边线圈的互感值M；

步骤二：调整逆变器的频率大于谐振频率、并保持副边继电器T断开，利用I_P1根据原边自感值的单调函数获得原边线圈的自感值L_P；

步骤三：保持逆变器的频率大于谐振频率、并闭合副边继电器T，采集副边线圈的电流i_s、获得i_s的基波分量有效值I_S1，利用I_P1、I_S1和M获得副边线圈的自感值L_S。

进一步的，上述步骤一中根据以下公式获得原边线圈和副边线圈的互感值M：

其中ω为逆变器的角频率。

进一步的，上述步骤二中根据以下公式获得原边线圈的自感值L_P：

其中，C_P为无线电能传输磁耦合机构中与原边线圈串联的电容容值，

C₁为无线电能传输磁耦合机构中与原边线圈和电容C并联的电容容值、所述电容C为与原边线圈串联的电容，

L₁为无线电能传输磁耦合机构中串联在逆变器输出端的电感感值，

V_source为逆变器的直流输入电压值，

ω为逆变器的角频率。

进一步的，上述步骤三中根据以下公式获得副边线圈的自感值L_S：