[发明专利]一种低偏移敏感度的无线电能传输系统补偿网络切换控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种低偏移敏感度的无线电能传输系统补偿网络切换控制方法及系统，包括：分别确定S‑S补偿网络状态和LCC‑LCC补偿网络状态下逆变器输出的第一传输效率和第二传输效率；计算所述第一传输效率和第二传输效率相等时的接收线圈和发射发线圈的偏移互感；根据所述偏移互感分别确定S‑S补偿网络状态和LCC‑LCC补偿网络状态下逆变器输出的基波电流有效值；获取无线电能传输系统在当前得到补偿网络状态下逆变器输出的实时电流值，根据预设的控制策略对所述无线电能传输系统的补偿网络进行切换控制。本发明能够实现无线电能传输系统在整个偏移过程中具有更优的传输效率，在合理控制成本的前提下，可有效降低无线电能传输系统传输效率的偏移敏感性。

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，并且更具体地，涉及一种低偏移敏感度的无线电能传输系统补偿网络切换控制方法及系统。

背景技术

磁耦合谐振式无线电能传输技术是指一种借助于物理空间中的磁场，基于非导线接触方式，实现电能由电源侧传输至负载侧的技术。本专利所述无线电能传输技术特指磁耦合谐振式无线电能传输技术。近年来无线电能传输技术得到了快速的发展，与传统有线充电方式相比，无线充电的方式不需要频繁的操作，可以避免插头插座机械摩擦带来的漏电事故。随着研究和应用的不断深入，无线电能传输技术已广泛应用于电动汽车、消费电子、医疗器械、照明、自动化制造装备等领域。将无线电能传输技术应用于电动汽车充电，对电动汽车的推广具有重要的意义，对现有电动汽车的充电模式产生革命性的影响，尤其是随着未来无人驾驶电动车的发展，该技术将是实现无人驾驶智能充电最有效、最便捷的途径。只需对现有停车位进行改造，无需额外建设大量的充电桩，既节约了大量的土地资源，又降低了充电装置运营成本与后期维护成本等，同时极大提高了电动汽车使用的灵活性、便捷性和可靠性。

在电动汽车无线充电应用场合，由于停车位置的变化，车载接收线圈与发射线圈之间的偏移不可避免地发生变化。当收发线圈之间产生偏移时，无线电能传输系统的传输效率也不可避免地产生变化。传输效率作为无线电能传输系统的关键参数应保持相对稳定，因此电动汽车无线充电系统必须具有较宽的有效偏移范围，即保证发射线圈和接收线圈在一定范围内变化时，传输效率不随线圈偏移而大幅度波动。

在现有电动汽车无线电能传输技术中，当采用不同补偿网络时，偏移状态下传输效率特性各不相同，单一使用某种补偿网络很难在偏移的全过程中保持较高的传输效率。目前还未出现一种可以实现电动汽车无线电能传输系统工作于不同偏移状态下均维持较高传输效率的补偿网络调控方法。

发明内容

本发明提出一种低偏移敏感度的无线电能传输系统补偿网络切换控制方法及系统，以解决如何控制补偿网络的切换方法，以实现无线电能传输系统工作于不同偏移状态下均维持较高传输效率问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种低偏移敏感度的无线电能传输系统补偿网络切换控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据S-S补偿网络状态下的无线电能传输系统，确定S-S补偿网络状态下逆变器输出的第一传输效率；

根据LCC-LCC补偿网络状态下的无线电能传输系统，确定LCC-LCC补偿网络状态下逆变器输出的第二传输效率；

计算所述第一传输效率和第二传输效率相等时的接收线圈和发射发线圈的偏移互感；

根据所述偏移互感分别确定S-S补偿网络状态和LCC-LCC补偿网络状态下逆变器输出的基波电流有效值，分别为第一电流值和第二电流值；

获取无线电能传输系统在当前得到补偿网络状态下逆变器输出的实时电流值，将所述实时电流值、第一电流值、第二电流值以及当前的标志位的值与预设的控制策略进行比对，根据比对结果对所述无线电能传输系统的补偿网络进行切换控制。

优选地，将所述实时电流值、第一电流值、第二电流值以及当前的标志位的值与预设的控制策略进行比对，根据比对结果对所述无线电能传输系统的补偿网络进行切换控制，包括: