[发明专利]基于遗传算法的磁耦合WPT系统负载与互感识别方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法的磁耦合WPT系统负载与互感识别方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：根据系统电路模型得到负载R_L、互感M以及原边谐振电流之间的映射关系；

S2：利用遗传算法寻找负载R_L的值，根据迭代终止条件以及适应度排名得到负载R_L的最优解；

S3：根据负载R_L和互感M之间的映射关系，利用负载R_L的最优解确定系统互感M；

步骤S2中遗传算法的适应度函数为：

其中，i_p(T₀)是利用遗传算法寻找负载R_L值，然后由步骤S1的映射关系计算出的原边谐振电流值；i_p(T₀)_{_mea}是当前时刻原边谐振电流的实际采样值；i_p(T₀+T)_{_mea}是下一周期时刻原边谐振电流的实际采样值；J为对应的适应度值；

系统为S/S型磁耦合WPT系统，在原边部分，能量发射线圈L_p与补偿电容C_p串联构成了原边串联谐振回路；在副边部分，能量接收线圈L_s与串联补偿电容C_s构成副边谐振回路，并将能量传递给负载R_L，M为能量发射线圈L_p与能量接收线圈L_s之间互感，R_p、R_s分别为L_p、L_s的串联等效电阻，R_e为负载R_L与R_s的等效串联负载：R_e＝R_L+R_s；

其中：系统电路参数满足以下关系：

(1)系统频率

(2)原边谐振电流值k为自然数，n为1～2k+1之间的奇数；

(3)中间变量

(4)中间变量

(5)中间变量

(6)互感M与等效串联负载R_e之间的映射函数为：

(7)中间变量

其中E_dc为原边直流电源。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的磁耦合WPT系统负载与互感识别方法，其特征在于，步骤S2所述的遗传算法中，先在预定区间内生成初始种群，再计算种群内各个个体的适应度并排序，按照50％的生存率进行优胜劣汰。

3.根据权利要求2所述的基于遗传算法的磁耦合WPT系统负载与互感识别方法，其特征在于，步骤S2所述的遗传算法中，在存活的个体中挑选父代和母代，通过交叉、变异产生新的子代，并与上一代存活的个体构成新一代种群。

4.根据权利要求2所述的基于遗传算法的磁耦合WPT系统负载与互感识别方法，其特征在于，步骤S2所述的遗传算法中，变异率设置为0.1。

5.根据权利要求1所述的基于遗传算法的磁耦合WPT系统负载与互感识别方法，其特征在于，n的最大取值设为51，即 k＝25。