[发明专利]基于阻抗匹配的感应能量收集系统最大功率追踪方法

权利要求书

1.一种基于阻抗匹配的感应能量收集系统最大功率追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：构建感应能量收集系统模型，在感应取能单元和负载之间设置半有源整流电路；

S2：确定感应取能单元的磁芯截面积A、饱和磁感应强度B_sat、感应线圈绕组匝数N以及系统工作角频率ω；

S3：获取负载电阻值R_L和感应取能单元的感应电流，并确定感应电流有效值I_s；

S4：按照确定最佳初始导通时间t_0opt，并按照最佳初始导通时间t_0opt控制半有源整流电路的移相角度，从而实现阻抗匹配以满足系统最大功率追踪；

所述感应能量收集系统设置有控制器和电流传感器，所述半有源整流电路为二极管D₁、二极管D₂，MOS管S₁和MOS管S₂构成的有源可控整流电路；所述控制器通过电流传感器确定感应电流有效值I_s，所述控制器还通过发出PWM波形控制MOS管S₁和MOS管S₂的移相角度；

按照系统输出最大功率时的电磁等效关系确定取能角β，按照2α+β＝π的约束关系确定最优移相角α，从而根据最优移相角α控制MOS管S₁和MOS管S₂的初始导通角，在最佳初始导通时间点t_0opt前，控制器输出高电平驱动MOS管S₁和MOS管S₂，在取能角β范围内，控制器输出低电平驱动MOS管S₁和MOS管S₂。

2.根据权利要求1所述的基于阻抗匹配的感应能量收集系统最大功率追踪方法，其特征在于，在所述半有源整流电路的输出端设置有滤波电容。

3.根据权利要求1所述的基于阻抗匹配的感应能量收集系统最大功率追踪方法，其特征在于，所述负载可拆卸式连接在所述半有源整流电路的输出端，且负载等效电阻可变。

4.根据权利要求3所述的基于阻抗匹配的感应能量收集系统最大功率追踪方法，其特征在于，在所述负载接入所述半有源整流电路中时，检测负载电阻值R_L，控制器确定电阻值R_L。

5.根据权利要求1所述的基于阻抗匹配的感应能量收集系统最大功率追踪方法，其特征在于，所述感应取能单元包括套设在输电线上的环形磁芯和绕制在所述环形磁芯上的感应线圈绕组。