[发明专利]IPT系统频率稳定闭环控制方法

摘要

本发明公开一种IPT系统频率稳定闭环控制方法，该系统包括电源模块、开关网络、原边谐振补偿电路、发射线圈、接收线圈、副边谐振补偿电路以及负载，原边谐振补偿电路上设置有过零检测电路、频率控制器、驱动电路以及频率分支设置模块，其特征在于，频率控制器根据检测的脉冲信号以及频率分支设置模块的给定控制信号形成频率闭环控制，当系统频率沿设定分支运行时，不启动频率分支控制，当系统频率偏移量超过一定阈值时，则自动启动频率分支控制，使系统运行频率重新回到设定分支上。其显著效果是：电路结构简单，控制方便，不需要在主电路上增加额外的电路，利用系统闭环控制，可以收敛到指定的稳定分岔频率分支上，保证系统传输功率的稳定性。

主权项

一种IPT系统频率稳定闭环控制方法，该系统包括电源模块（1）、开关网络（2）、原边谐振补偿电路（3）、发射线圈、接收线圈、副边谐振补偿电路（4）以及负载，所述原边谐振补偿电路（3）上连接有过零检测电路（5），该过零检测电路（5）的输出端连接有频率控制器（6），频率控制器（6）的输出端经过驱动电路（7）与所述开关网络（2）相连，在所述频率控制器（6）上还连接有频率分支设置模块（8），其特征在于，所述频率控制器（6）按照以下步骤进行控制：步骤1：系统上电工作，频率控制器（6）初始化延时标志flagTD＝0以及控制标志flagTDP＝0；步骤2：频率控制器（6）读取频率分支设置模块（8）所设置的频率分支控制信号（δ,Td），其中δ为频率分支控制信号的延时时间，Td为频率分支控制信号的持续时间；步骤3：频率控制器（6）判断所读取的频率分支控制信号（δ,Td）是否发生了改变；如果发生改变，则设置控制标志flagTDP＝1，并启动频率分支控制，进入步骤4；如果没有发生改变，则直接进入步骤4；步骤4：频率控制器（6）利用过零检测电路（5）所检测的过零 信号判断系统的频率f，并计算N个周期的频率平均值favg以及频率偏移量Δfa＝|f‑favg|，所述N为正整数；步骤5：判断步骤4中的频率偏移量Δfa是否大于预设阈值δa：如果满足Δfa＞δa，则进入步骤6，如果不满足Δfa＞δa，则进入步骤6’；步骤6：判断控制标志flagTDP是否为0：如果控制标志flagTDP等于0，则进入步骤7；否则返回步骤4；步骤7：判断延时标志flagTD是否为0：如果延时标志flagTD等于0，则设置控制标志flagTDP=1，并启动频率分支控制，返回步骤2；如果延时标志flagTD不等于0，则进入步骤8；步骤8：判断延时响应时间是否结束：如果延时响应时间结束，设置延时标志flagTD＝0，复位延时响应，并返回步骤2；如果延时响应时间没有结束，则直接返回步骤2；步骤6’：判断控制标志flagTDP是否为0：如果控制标志flagTDP不等于0，则进入步骤7’；否则进入步骤8’；步骤7’：设置延时标志flagTDP=0，停止频率分支控制，并设置延时标志flagTD=1，启动延时响应，返回步骤4；步骤8’：判断延时标志flagTD是否为0：如果延时标志flagTD等于0，则返回步骤2；否则，先设置延时标志flagTD=0，复位延时响应，再返回步骤2。