基于ss拓?fù)涞拇篷詈现C振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于SS拓?fù)涞拇篷詈现C振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，為了解決傳統(tǒng)的兩段式充電峰值功率過(guò)大的問(wèn)題，該方法在蓄電池恒流充電向恒壓充電切換時(shí)，引入恒功率充電階段；同時(shí)為確保系統(tǒng)安全運(yùn)行和傳輸?shù)母咝?，?duì)原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入電流和逆變器的移相角進(jìn)行限制，利用這三個(gè)充電階段以及安全運(yùn)行范圍分別限定兩耦合線圈電感的參數(shù)關(guān)系，從而確定兩耦合線圈電感的取值范圍，為諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)提供了一種可靠的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確保了蓄電池充電過(guò)程的安全高效性。本發(fā)明滿足了磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)用于蓄電池全范圍充電的需求。
【專利說(shuō)明】
基于SS拓?fù)涞拇篷詈现C振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種基于 SS拓?fù)涞拇篷詈现C振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)線電能傳輸技術(shù)依照其實(shí)現(xiàn)原理可分為近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)兩大類(lèi)。近場(chǎng)技術(shù)易于實(shí)現(xiàn) 更高的效率和更大的功率，因而被廣泛的應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、智能設(shè)備、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、植入 式醫(yī)療等設(shè)備的無(wú)線充電，而近場(chǎng)技術(shù)中的磁耦合諧振技術(shù)能夠更好地滿足性能要求。在 對(duì)常用的蓄電池進(jìn)行充電時(shí)，無(wú)線充電機(jī)對(duì)其充電特性有以下幾個(gè)需求：
[0003] 1)恒定的充電電流。蓄電池充電過(guò)程的第一階段是恒流充電，充電器以最大的電 流對(duì)蓄電池進(jìn)行恒流充電，蓄電池充電電壓逐漸上升。
[0004] 2)恒定的最大充電功率。蓄電池充電過(guò)程的第二階段是功率充電，充電器以最大 的功率對(duì)蓄電池進(jìn)行恒功率充電，蓄電池充電電壓逐漸上升。
[0005] 3)恒定的充電電壓。蓄電池充電過(guò)程的第三階段是恒壓充電，充電器以最大的電 壓對(duì)蓄電池進(jìn)行恒壓充電，蓄電池充電電流逐漸減小直至浮充狀態(tài)。
[0006] 4)安全的運(yùn)行電流。對(duì)整個(gè)無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)而言，為確保系統(tǒng)安全運(yùn)行，需對(duì)輸 入電流設(shè)置安全上限。
[0007] 5)合理的總諧波畸變率(THD)。為確保無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)原邊逆變器輸出方波的 THD值不至于過(guò)大以及獲得較高的傳輸效率，需對(duì)前級(jí)逆變器的移相角設(shè)置下限。
[0008] 由于對(duì)蓄電池進(jìn)行充電時(shí)原副邊線圈位置已固定，故在整個(gè)充電過(guò)程中可將系統(tǒng) 兩諧振線圈的耦合系數(shù)視為定值，且蓄電池在充電過(guò)程中電壓電流隨時(shí)間不斷變化，故可 將其充電過(guò)程視為一個(gè)隨時(shí)間變化的可變電阻，在無(wú)線電能傳輸過(guò)程中負(fù)載電阻的變化將 對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)輸出特性產(chǎn)生影響，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行的要求，需要一套合理的諧振網(wǎng)絡(luò) 的參數(shù)使無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)在以上三種不同的充電狀態(tài)下滿足相應(yīng)的輸出特性以及安全 要求。然而目前的參數(shù)設(shè)計(jì)方法僅針對(duì)固定的負(fù)載電阻或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，尚 未有將蓄電池的上述充電特性結(jié)合起來(lái)的參數(shù)設(shè)計(jì)方法的論述。
[0009]因此，需要一種能夠滿足蓄電池充電特性以及安全要求的參數(shù)設(shè)計(jì)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種基于SS拓?fù)涞拇篷詈现C 振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，可滿足蓄電池三段式充電特點(diǎn)及安全要求。
[0011] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的基于SS拓?fù)涞拇篷詈现C振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù) 設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：
[0012] 在蓄電池恒流充電階段，以諧振網(wǎng)絡(luò)的最小互導(dǎo)增益為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感 的第一邊界條件;在蓄電池恒壓充電階段，以諧振網(wǎng)絡(luò)的最小電壓增益為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合 線圈電感的第二邊界條件;在蓄電池恒流充電階段向恒壓充電階段過(guò)渡的過(guò)程中，即在蓄 電池恒功率充電階段，以大于等于諧振網(wǎng)絡(luò)的額定功率為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第三 邊界條件，在蓄電池整個(gè)充電過(guò)程中，以諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入電流小于等于諧振網(wǎng)絡(luò)的安全電 流為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第四邊界條件;在整個(gè)充電過(guò)程中逆變器進(jìn)行移相調(diào)壓時(shí) 的移相角大于等于預(yù)設(shè)值I，以諧振網(wǎng)絡(luò)的最大電壓增益與諧振網(wǎng)絡(luò)的最大互導(dǎo)增益為諧 振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第五邊界條件，將諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第一邊界條件、第 二邊界條件、第三邊界條件、第四邊界條件及第五邊界條件交集作為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈 電感值的取值范圍。
[0013] 諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第一邊界條件為:諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益大于等于蓄電 池恒流充電時(shí)諧振網(wǎng)絡(luò)中副邊的諧振電流有效值與逆變器輸出交流基波電壓有效值之比， 蓄電池的最大充電電流由蓄電池本身特性決定，逆變器的輸出交流基波電壓有效值由直流 側(cè)輸入電壓與逆變器移相角確定。
[0014] 諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第二邊界條件為:諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益大于等于蓄電 池恒壓充電時(shí)整流器橋臂中點(diǎn)電壓基波有效值與逆變器輸出交流基波電壓有效值之比，蓄 電池的最大充電電壓由蓄電池本身特性決定。
[0015] 諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第三邊界條件具體為:諧振網(wǎng)絡(luò)的的輸出功率大于等 于蓄電池的額定功率。
[0016] 蓄電池充電過(guò)程中，諧振網(wǎng)絡(luò)的互阻增益大于等于整流器橋臂中點(diǎn)電壓基波有效 值與諧振網(wǎng)絡(luò)中原邊的諧振電流之比，諧振網(wǎng)絡(luò)中原邊的諧振電流的最大值由系統(tǒng)電流限 幅值決定。
[0017] 當(dāng)逆變器移相角最小時(shí)，諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益小于等于整流器橋臂中點(diǎn)電壓基波 有效值與逆變器輸出交流基波電壓有效值之比，諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益小于等于諧振網(wǎng)絡(luò)中 副邊的諧振電流與逆變器輸出交流基波電壓有效值的最小值之比。
[0018] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0019] 本發(fā)明所述的基于SS拓?fù)涞拇篷詈现C振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法在具體 操作時(shí)，通過(guò)獲取蓄電池不同充電階段中諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的邊界條件，同時(shí)獲取 蓄電池整個(gè)充電過(guò)程中諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的邊界條件，再以各邊界條件的交集作為 中耦合線圈電感值的取值范圍，從而將系統(tǒng)的輸出特性與蓄電池的充電特性結(jié)合起來(lái)，同 時(shí)在蓄電池的恒流充電階段與恒壓充電階段增加恒功率充電階段，即增加以大于等于諧振 網(wǎng)絡(luò)的額定功率為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第三邊界條件，同時(shí)對(duì)諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入電流 及逆變器進(jìn)行移相調(diào)壓時(shí)的移相角進(jìn)行限定。在所有限定條件滿足下，選擇合適的耦合電 感值，從而滿足蓄電池的充電特點(diǎn)及安全要求。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明中原邊串聯(lián)副邊串聯(lián)的磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖2(a)為理想蓄電池充電曲線圖；
[0022] 圖2(b)為受最大功率限制的蓄電池充電曲線圖；
[0023] 圖3(a)諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益在耦合系數(shù)一定時(shí)隨逆變器的開(kāi)關(guān)頻率標(biāo)么值的變 化圖；
[0024] 圖3(b)為諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益在耦合系數(shù)一定時(shí)隨逆變器的開(kāi)關(guān)頻率標(biāo)么值的 變化圖；
[0025] 圖3(c)為諧振網(wǎng)絡(luò)的輸出功率在等效電阻一定時(shí)隨逆變器的開(kāi)關(guān)頻率標(biāo)么值的 變化圖；
[0026] 圖3(d)為諧振網(wǎng)絡(luò)的互阻增益在耦合系數(shù)一定時(shí)隨逆變器的開(kāi)關(guān)頻率標(biāo)幺值的 變化圖；
[0027] 圖4為實(shí)施例一中得到的耦合電感值的邊界條件圖；
[0028] 圖5 (a)為在A點(diǎn)進(jìn)行恒流充電時(shí)充電電壓、充電電流以及充電功率在穩(wěn)態(tài)時(shí)隨時(shí) 間變化的曲線圖；
[0029] 圖5 (b)為在B點(diǎn)進(jìn)行恒功率充電時(shí)充電電壓、充電電流以及充電功率在穩(wěn)態(tài)時(shí)隨 時(shí)間變化的曲線圖；
[0030] 圖5(c)為在C點(diǎn)進(jìn)行恒功率充電時(shí)充電電壓、充電電流以及充電功率在穩(wěn)態(tài)時(shí)隨 時(shí)間變化的曲線圖；
[0031] 圖5(d)為在D點(diǎn)進(jìn)行恒壓充電時(shí)充電電壓、充電電流以及充電功率在穩(wěn)態(tài)時(shí)隨時(shí) 間變化的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0033] 本發(fā)明所述的基于SS拓?fù)涞拇篷詈现C振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法包括以 下步驟：
[0034] 在蓄電池恒流充電階段，以諧振網(wǎng)絡(luò)的最小互導(dǎo)增益為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感 的第一邊界條件;在蓄電池恒壓充電階段，以諧振網(wǎng)絡(luò)的最小電壓增益為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合 線圈電感的第二邊界條件;在蓄電池恒流充電階段向恒壓充電階段過(guò)渡的過(guò)程中，即在蓄 電池恒功率充電階段，以大于等于諧振網(wǎng)絡(luò)的額定功率為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第三 邊界條件，在蓄電池整個(gè)充電過(guò)程中，以諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入電流小于等于諧振網(wǎng)絡(luò)的安全電 流為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第四邊界條件;在整個(gè)充電過(guò)程中逆變器進(jìn)行移相調(diào)壓時(shí) 的移相角大于等于預(yù)設(shè)值V4,以諧振網(wǎng)絡(luò)的最大電壓增益與諧振網(wǎng)絡(luò)的最大互導(dǎo)增益為 諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第五邊界條件，將諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第一邊界條件、 第二邊界條件、第三邊界條件、第四邊界條件及第五邊界條件交集作為諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線 圈電感值的取值范圍。
[0035]需要說(shuō)明的是，諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第一邊界條件為：諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增 益大于等于蓄電池恒流充電時(shí)諧振網(wǎng)絡(luò)中副邊的諧振電流有效值與逆變器輸出交流基波 電壓有效值之比，蓄電池的最大充電電流由蓄電池本身特性決定，逆變器的輸出交流基波 電壓有效值由直流側(cè)輸入電壓與逆變器移相角確定；
[0036] 諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第二邊界條件為:諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益大于等于蓄電 池恒壓充電時(shí)整流器橋臂中點(diǎn)電壓基波有效值與逆變器輸出交流基波電壓有效值之比，蓄 電池的最大充電電壓由蓄電池本身特性決定；
[0037] 諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈電感的第三邊界條件具體為:諧振網(wǎng)絡(luò)的輸出功率大于等于 蓄電池的額定功率；
[0038] 蓄電池充電過(guò)程中，諧振網(wǎng)絡(luò)的互阻增益大于等于整流器橋臂中點(diǎn)電壓基波有效 值與諧振網(wǎng)絡(luò)中原邊的諧振電流有效值之比，諧振網(wǎng)絡(luò)中原邊的諧振電流的最大值由系統(tǒng) 電流限幅值決定，諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益小于等于整流器橋臂中點(diǎn)電壓基波有效值與逆變器 輸出交流基波電壓有效值之比，諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益小于等于諧振網(wǎng)絡(luò)中副邊的諧振電流 與逆變器輸出交流基波電壓有效值的最小值之比，逆變器輸出交流基波電壓有效值的最小 值由逆變器的最小移相角決定。
[0039] 本發(fā)明可同時(shí)滿足對(duì)蓄電池進(jìn)行充電時(shí)不同充電狀態(tài)下的要求，所述蓄電池的充 電階段依次包括恒流充電階段、恒功率充電階段及恒壓充電階段。
[0040] 實(shí)施例一
[0041 ] 參見(jiàn)圖1，以250W小功率充電平臺(tái)為例，前級(jí)80V理想電壓源經(jīng)過(guò)逆變器，將直流電 逆變產(chǎn)生高頻交流方波電壓驅(qū)動(dòng)發(fā)射側(cè)諧振網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射側(cè)諧振網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生高頻電磁場(chǎng)，接收 側(cè)諧振網(wǎng)絡(luò)感應(yīng)高頻電磁場(chǎng)產(chǎn)生高頻交流電壓，在經(jīng)過(guò)整流器整流后最終給蓄電池充電。 [0042] 2(a)為理想蓄電池充電曲線圖，蓄電池在A-B段進(jìn)行恒流充電，充電電流保持不 變，充電電壓隨時(shí)間逐漸上升，在B-C段進(jìn)行恒壓充電，充電電壓保持不變，充電電流隨時(shí)間 逐漸減小，兩種情況下蓄電池的等效電阻均逐漸增大；圖2(b)為受最大功率限制的蓄電池 充電曲線圖：蓄電池在B-C段則進(jìn)行恒功率充電，充電電壓逐漸上升，充電電流逐漸下降，充 電功率保持不變，等效電阻逐漸增大。
[0043]諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益在耦合系數(shù)一定時(shí)隨逆變器的開(kāi)關(guān)頻率標(biāo)么值的變化情況 參見(jiàn)圖3(a)，諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益在逆變器的開(kāi)關(guān)頻率等于諧振網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率時(shí)保持恒 定，即此時(shí)諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益將不隨負(fù)載電阻變化而變化，且當(dāng)逆變器輸出交流基波電 壓有效值和逆變器的開(kāi)關(guān)頻率一定時(shí)，諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益僅與諧振網(wǎng)絡(luò)中耦合線圈的電 感值和原邊線圈與副邊線圈的耦合系數(shù)有關(guān)，從而得到滿足要求互導(dǎo)增益時(shí)不同耦合系數(shù) 下耦合線圈電感值的邊界條件。
[0044] 諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益在耦合系數(shù)一定時(shí)隨逆變器的開(kāi)關(guān)頻率標(biāo)么值的變化情況 參見(jiàn)圖3(b)，諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益在逆變器的開(kāi)關(guān)頻率為諧振網(wǎng)絡(luò)的分叉頻率時(shí)，諧振網(wǎng) 絡(luò)的電壓增益將不隨負(fù)載電阻變化而變化，且諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益僅與耦合線圈的電感值 有關(guān)，從而得到滿足要求諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益時(shí)耦合線圈電感值的邊界條件。
[0045] 諧振網(wǎng)絡(luò)的輸出功率在等效電阻一定時(shí)隨逆變器的開(kāi)關(guān)頻率標(biāo)么值的變化情況 參見(jiàn)圖3(c)，在逆變器的開(kāi)關(guān)頻率等于SS諧振網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率時(shí)，諧振網(wǎng)絡(luò)的輸出功率隨 原邊線圈與副邊線圈的耦合系數(shù)的增大而減小，在蓄電池的恒功率充電階段，在最大耦合 系數(shù)條件下需使諧振網(wǎng)絡(luò)的輸出功率不小于蓄電池的額定充電功率，從而得到滿足蓄電池 要求的輸出功率時(shí)耦合線圈電感值的邊界條件。
[0046] 諧振網(wǎng)絡(luò)的互阻增益在耦合系數(shù)一定時(shí)隨逆變器的開(kāi)關(guān)頻率標(biāo)么值的變化情況 參見(jiàn)圖3(d)，諧振網(wǎng)絡(luò)的互阻增益在逆變器的開(kāi)關(guān)頻率等于SS諧振網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率時(shí)，諧 振網(wǎng)絡(luò)的互阻增益不隨負(fù)載電阻變化而變化，且當(dāng)逆變器輸出交流基波電壓有效值和逆變 器的開(kāi)關(guān)頻率恒定時(shí)，諧振網(wǎng)絡(luò)的互阻增益僅與耦合線圈的電感值和原邊線圈與副邊線圈 的耦合系數(shù)有關(guān)，從而得到滿足要求的諧振網(wǎng)絡(luò)的互阻增益時(shí)不同耦合系數(shù)下耦合線圈電 感值的邊界條件。
[0047] 為了說(shuō)明本發(fā)明的有效性，利用表1的系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)SS拓?fù)浯篷詈现C振的無(wú)線 電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0050]依照上述參數(shù)設(shè)計(jì)方法得到的耦合電感值的邊界條件參見(jiàn)圖4,點(diǎn)橫線為在最大 移相角與最小移相角滿足電壓增益條件時(shí)，原副邊電感量需要滿足的邊界條件，副邊電感 量應(yīng)在移相角為的點(diǎn)橫線之上以及移相角為f的點(diǎn)橫線之下；虛線為在不同耦合系數(shù)以 4 及最大移相角與最小移相角下滿足互導(dǎo)增益條件時(shí)，原副邊電感量需要滿足的邊界條件， 副邊電感量應(yīng)在互導(dǎo)增益上限虛線之下以及互導(dǎo)增益下限虛線之上；點(diǎn)線為在恒功率充電 時(shí)兩過(guò)渡點(diǎn)B和C滿足額定功率條件時(shí)，原副邊電感量需要滿足的邊界條件，副邊電感量應(yīng) 在兩點(diǎn)線之下；實(shí)線為系統(tǒng)在不同耦合系數(shù)下在不同工作點(diǎn)時(shí)滿足互阻增益條件時(shí)，原副 邊電感量需要滿足的邊界條件，副邊電感量應(yīng)在三條實(shí)線之上。經(jīng)過(guò)多個(gè)條件的約束從而 可得:原邊線圈電感量和副邊線圈電感量的取值范圍為圖中陰影部分區(qū)域。
[0051 ] 依照?qǐng)D4的電感值取值范圍選擇原邊電感1^為116.86以!1、副邊電感1^為116.864!1、 原邊電容(^為3〇1^、副邊電容C2為30nF，在受最大功率限制的蓄電池充電曲線上，系統(tǒng)運(yùn)行 于A點(diǎn)進(jìn)行恒壓充電時(shí)參見(jiàn)圖5(a)，系統(tǒng)運(yùn)行于B點(diǎn)和C點(diǎn)進(jìn)行恒功率充電參見(jiàn)圖5(b)和圖5 (c)，系統(tǒng)運(yùn)行于D點(diǎn)進(jìn)行恒壓充電參見(jiàn)圖5(d)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于SS拓?fù)涞拇哦U合諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括 W下步驟： 在蓄電池恒流充電階段，W諧振網(wǎng)絡(luò)的最小互導(dǎo)增益為諧振網(wǎng)絡(luò)中禪合線圈電感的第 一邊界條件;在蓄電池恒壓充電階段，W諧振網(wǎng)絡(luò)的最小電壓增益為諧振網(wǎng)絡(luò)中禪合線圈 電感的第二邊界條件;在蓄電池恒流充電階段向恒壓充電階段過(guò)渡的過(guò)程中，即在蓄電池 恒功率充電階段，W大于等于諧振網(wǎng)絡(luò)的額定功率為諧振網(wǎng)絡(luò)中禪合線圈電感的第=邊界 條件，在蓄電池整個(gè)充電過(guò)程中，W諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入電流小于等于諧振網(wǎng)絡(luò)的安全電流為 諧振網(wǎng)絡(luò)中禪合線圈電感的第四邊界條件;在整個(gè)充電過(guò)程中逆變器進(jìn)行移相調(diào)壓時(shí)的移 相角大于等于預(yù)設(shè)值f ? W諧振網(wǎng)絡(luò)的最大電壓增益與諧振網(wǎng)絡(luò)的最大互導(dǎo)增益為諧振網(wǎng) 絡(luò)中禪合線圈電感的第五邊界條件，將諧振網(wǎng)絡(luò)中禪合線圈電感的第一邊界條件、第二邊 界條件、第=邊界條件、第四邊界條件及第五邊界條件交集作為諧振網(wǎng)絡(luò)中禪合線圈電感 值的取值范圍。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SS拓?fù)涞拇哦U合諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法， 其特征在于，諧振網(wǎng)絡(luò)中禪合線圈電感的第一邊界條件為:諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益大于等于 蓄電池恒流充電時(shí)諧振網(wǎng)絡(luò)中副邊的諧振電流有效值與逆變器輸出交流基波電壓有效值 之比，蓄電池的最大充電電流由蓄電池本身特性決定，逆變器的輸出交流基波電壓有效值 由直流側(cè)輸入電壓與逆變器移相角確定。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SS拓?fù)涞拇哦U合諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法， 其特征在于，諧振網(wǎng)絡(luò)中禪合線圈電感的第二邊界條件為:諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益大于等于 蓄電池恒壓充電時(shí)整流器橋臂中點(diǎn)電壓基波有效值與逆變器輸出交流基波電壓有效值之 比，蓄電池的最大充電電壓由蓄電池本身特性決定。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SS拓?fù)涞拇哦U合諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法， 其特征在于，諧振網(wǎng)絡(luò)中禪合線圈電感的第=邊界條件具體為:諧振網(wǎng)絡(luò)的輸出功率大于 等于蓄電池的額定功率。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SS拓?fù)涞拇哦U合諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法， 其特征在于，蓄電池充電過(guò)程中，諧振網(wǎng)絡(luò)的互阻增益大于等于整流器橋臂中點(diǎn)電壓基波 有效值與諧振網(wǎng)絡(luò)中原邊的諧振電流之比，諧振網(wǎng)絡(luò)中原邊的諧振電流的最大值由系統(tǒng)電 流限幅值決定。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SS拓?fù)涞拇哦U合諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)方法， 其特征在于，當(dāng)逆變器移相角最小時(shí)，諧振網(wǎng)絡(luò)的電壓增益小于等于整流器橋臂中點(diǎn)電壓 基波有效值與逆變器輸出交流基波電壓有效值之比，諧振網(wǎng)絡(luò)的互導(dǎo)增益小于等于諧振網(wǎng) 絡(luò)中副邊的諧振電流與逆變器輸出交流基波電壓有效值的最小值之比。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK105914831SQ201610340545
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】王躍, 蔣勇斌, 劉銘, 劉軍文, 寧改娣
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)