[发明专利]一种动态无线充电系统效率优化方法

摘要

本发明公开了一种动态无线充电系统效率优化的方法，包括如下步骤：通过最大效率理论分析，得到最大效率所对应的与互感、负载无关的最优输出电压，利用双闭环PI控制算出脉冲密度d，将经过模式选择得到的输入密度d1和副边电流的同步信号作用于基于ΔΣ调制的脉冲密度调制(PDM)，从而将副边半控整流电路的四种工作模式按特定比例均匀组合，使电压稳定在最优值，结构简单，易于实现。本发明可以在优化效率的同时实现高精度、低纹波稳压，仅在副边对半控整流桥进行控制，无需原副边通信，并且可以通过同步信号驱动实现软开关，有效提高了无线充电系统的动态性能。仿真结果表明采用该优化方法能够实现无线充电系统在动态情况下的高效率运行。

主权项

1.一种动态无线充电系统效率优化的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据动态情况下无线充电系统效率与互感、负载的关系推导最大效率点对应的最优等效负载，进而得出系统的最优输出、输入电压比，以及最优输出电压的表达式；步骤2：利用步骤1中得到最优输出电压作为电压参考值V_ref，对比V_ref与实际输出电压V₀，将两者的差值输入到PI控制器，输出副边电流的参考值，使之与实际副边电流i₂的差值经过PI控制器得到计算的脉冲密度d；步骤3：根据步骤2得到的d进行模式选择：模式Ⅰ为半控整流桥的有源整流模式，波形为方波；模式Ⅱ和Ⅲ为过渡模式，波形为正方波；模式Ⅳ为短路模式，波形为低电平“0”。再根据相应的算法处理d得到脉冲密度调制的输入密度d₁；步骤4：副边电流i₂经过同步信号发生器生成电流的同步信号；步骤5：将步骤3得到的d₁和步骤4得到同步信号输入脉冲密度调制PDM模块，得到密度可调的调制波形，再经过逻辑关系的处理得到驱动信号作用于半控整流桥，实现稳压。