[发明专利]耦合电容变化下的稳压ECPT系统及混杂控制方法

摘要

本发明公开了一种耦合电容变化下的ECPT系统的混杂控制方法，根据参考电压与接收端输出电压之间的电压偏差确定Buck开关管S的导通时间，从而确定当前各工作模态之间的边界转换条件中的控制参数，并基于该边界转换条件中的控制参数以及当前对Buck电感L的电流状态进行检测得到的检测结果，以及对谐振补偿电路的输入电流状态进行检测得到的检测结果对各个开关管的工作状态进行控制，将控制问题简化为边界计算和选择问题，使得该ECPT系统在耦合机构参数扰动下也能输出恒定的电压。

主权项

1.一种耦合电容变化下的稳压ECPT系统，其特征在于：包括发射端电路和接收端电路，所述发射端电路包括直流电源、Buck变换器、全桥逆变器、谐振补偿电路以及两块发射极板，所述接收端电路包括两块接收极板和负载电路，所述两块发射极板与所述两块接收极板一一对应构成电场耦合机构实现发射端电路和接收端电路之间的无线电能传输；所述Buck变换器包括开关管S、二极管D以及连接在所述二极管D两端的Buck电感L和Buck电容C；所述全桥逆变器包括依次连接的开关管S₁、开关管S₂、开关管S₄以及开关管S₃，其中开关管S₁和开关管S₃位于同一桥臂上，开关管S₂和开关管S₄位于同一桥臂上，所述Buck变换器中的开关管S与所述全桥逆变器中的开关管S₁、开关管S₂、开关管S₃以及开关管S₄均由控制器控制，在所述控制器的输入端连接有第一电流检测模块和第二电流检测模块，所述第一电流检测模块用于检测Buck电感L的电流状态，所述第二电流检测模块用于检测所述谐振补偿电路的输入电流状态，所述负载电路中还设置有电压检测模块，该电压检测模块将检测所得的接收端输出电压信息通过无线通信传输至所述控制器，所述控制器采用混杂控制方式，在混杂建模时所述系统设置有多个工作模态，所述控制器根据参考电压与所述电压检测模块反馈的电压之间的电压偏差确定开关管S的导通时间，从而确定当前各工作模态之间的边界切换条件，并基于该边界切换条件以及所述第一电流检测模块和第二电流检测模块所检测的信息控制各个开关管工作完成工作模态的切换，实现系统输出电压的稳压控制。