[發(fā)明專利]基于頻率分岔特性的IPT系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510458270.1
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN105005669B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐春森;孫躍;王智慧;葉兆虹;蘇玉剛;戴欣;柳林
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙)50211
• 代理人: 顧曉玲

1.基于頻率分岔特性的IPT系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于,包括以下步驟：

S1，根據(jù)實際要求建立IPT系統(tǒng)模型，設(shè)定該系統(tǒng)的軟開關(guān)頻率f、原邊電感值L_p和副邊電感值L_s；

S2，根據(jù)設(shè)定的軟開關(guān)頻率f、原邊電感值L_p和副邊電感值L_s，選取副邊諧振補償電容C_s的值；

S3，基于交流阻抗分析法計算得到原邊補償電容初始值

S4，根據(jù)所建立的IPT系統(tǒng)中原邊電感值L_p、副邊電感值L_s、副邊諧振補償電容C_s和原邊補償電容初始值進行仿真，得到該IPT系統(tǒng)的初步軟開關(guān)頻率分岔圖；

S5，保持原邊電感值L_p、副邊電感值L_s和副邊諧振補償電容C_s不變，在原邊補償電容初始值附近取原邊補償電容試探值，并通過頻閃映射建模及計算機仿真得到該原邊補償電容試探值下的簡單軟開關(guān)頻率分岔圖，直到該簡單軟開關(guān)頻率分岔圖呈標(biāo)準(zhǔn)叉形分岔圖時，將此時的原邊補償電容試探值作為原邊補償電容優(yōu)化值C_p。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻率分岔特性的IPT系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于,還包括如下步驟:

S6，對參數(shù)優(yōu)化過的IPT系統(tǒng)進行頻閃映射建模，畫出完整精細的軟開關(guān)頻率分岔圖，進行驗證原邊補償電容優(yōu)化值C_p是否使得該IPT系統(tǒng)軟開關(guān)頻率分岔圖符合標(biāo)準(zhǔn)叉形分岔圖要求，如果符合，則設(shè)計完成，如果不符合，重復(fù)執(zhí)行步驟S5，直到原邊補償電容優(yōu)化值C_p符合要求為止。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻率分岔特性的IPT系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于,該IPT系統(tǒng)為SS型拓?fù)銲PT系統(tǒng)時，所述步驟S3包括以下步驟：

S3-1，對IPT系統(tǒng)用阻抗分析法進行分析，

得副邊總阻抗為：R_L為該IPT系統(tǒng)的負(fù)載，ω為該IPT系統(tǒng)工作的角頻率；

等效到原邊的副邊反射阻抗為：其中，M為互感系數(shù)；

系統(tǒng)總阻抗為：R_p為原邊電感和線路的阻抗；

S3-2，當(dāng)實現(xiàn)功率的最大傳輸時，IPT系統(tǒng)副邊處于完全諧振模式下，系統(tǒng)的固有諧振頻率

S3-3，令系統(tǒng)總阻抗虛部為0，得到原邊補償電容粗略值

S3-4，由步驟S3-2和步驟S3-3中兩式得到原邊補償電容粗略值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻率分岔特性的IPT系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于,所述步驟S5包括以下步驟：

S5-1，保持原邊電感值L_p、副邊電感值L_s和副邊諧振補償電容C_s不變；

S5-2，根據(jù)初步軟開關(guān)頻率分岔圖的分岔類型調(diào)整得到原邊補償電容優(yōu)化值C_p的取值范圍，通過頻閃映射建模，并將該取值范圍內(nèi)的任意值作為原邊補償電容試探值代入該模型中，進行仿真得到簡單軟開關(guān)頻率分岔圖，如果所得到的簡單軟開關(guān)頻率分岔圖為標(biāo)準(zhǔn)叉形分岔圖，那么此時的原邊補償電容試探值即為原邊補償電容優(yōu)化值C_p，如果所得到的簡單軟開關(guān)頻率分岔圖為非標(biāo)準(zhǔn)叉形分岔圖，則執(zhí)行步驟S5-3；

S5-3，通過重復(fù)步驟S5-2計算軟開關(guān)頻率分岔圖，進行多次迭代運算，直到系統(tǒng)簡單軟開關(guān)頻率分岔圖呈標(biāo)準(zhǔn)叉形分岔圖時，停止迭代運算，得到原邊補償電容優(yōu)化值C_p。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于頻率分岔特性的IPT系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于,該IPT系統(tǒng)為SS型拓?fù)銲PT系統(tǒng)時，步驟S5-3中，如果所得到的簡單軟開關(guān)頻率分岔圖是上端連續(xù)型，則增大原邊補償電容試探值；如果所得到的簡單軟開關(guān)頻率分岔圖是下端連續(xù)型，則減小原邊補償電容試探值。