[发明专利]基于SS拓扑的磁耦合谐振无线电能传输系统参数设计方法

摘要

本发明公开了一种基于SS拓扑的磁耦合谐振无线电能传输系统参数设计方法，为了解决传统的两段式充电峰值功率过大的问题，该方法在蓄电池恒流充电向恒压充电切换时，引入恒功率充电阶段；同时为确保系统安全运行和传输的高效率，对原边谐振网络的输入电流和逆变器的移相角进行限制，利用这三个充电阶段以及安全运行范围分别限定两耦合线圈电感的参数关系，从而确定两耦合线圈电感的取值范围，为谐振网络参数设计提供了一种可靠的设计准则，确保了蓄电池充电过程的安全高效性。本发明满足了磁耦合谐振式无线电能传输系统用于蓄电池全范围充电的需求。

主权项

1.一种基于SS拓扑的磁耦合谐振无线电能传输系统参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：在蓄电池恒流充电阶段，以谐振网络的最小互导增益为谐振网络中耦合线圈电感的第一边界条件；在蓄电池恒压充电阶段，以谐振网络的最小电压增益为谐振网络中耦合线圈电感的第二边界条件；在蓄电池恒流充电阶段向恒压充电阶段过渡的过程中，即在蓄电池恒功率充电阶段，以大于等于谐振网络的额定功率为谐振网络中耦合线圈电感的第三边界条件，在蓄电池整个充电过程中，以谐振网络的输入电流小于等于谐振网络的安全电流为谐振网络中耦合线圈电感的第四边界条件；在整个充电过程中逆变器进行移相调压时的移相角大于等于预设值以谐振网络的最大电压增益与谐振网络的最大互导增益为谐振网络中耦合线圈电感的第五边界条件，将谐振网络中耦合线圈电感的第一边界条件、第二边界条件、第三边界条件、第四边界条件及第五边界条件交集作为谐振网络中耦合线圈电感值的取值范围；谐振网络中耦合线圈电感的第一边界条件为：谐振网络的互导增益大于等于蓄电池恒流充电时谐振网络中副边的谐振电流有效值与逆变器输出交流基波电压有效值之比，蓄电池的最大充电电流由蓄电池本身特性决定，逆变器的输出交流基波电压有效值由直流侧输入电压与逆变器移相角确定；谐振网络中耦合线圈电感的第二边界条件为：谐振网络的电压增益大于等于蓄电池恒压充电时整流器桥臂中点电压基波有效值与逆变器输出交流基波电压有效值之比，蓄电池的最大充电电压由蓄电池本身特性决定；谐振网络中耦合线圈电感的第三边界条件具体为：谐振网络的输出功率大于等于谐振网络的额定功率。