[发明专利]多约束条件下的ECPT系统参数设计方法

摘要

本发明提供了一种多约束条件下的ECPT系统参数设计方法，包括如下步骤：计算满足安全性约束条件的最大输入电压U_dc；计算满足安全性约束的系统的最大传输功率P₀；判断是否满足功率约束条件，若满足，则计算补偿电感L_S1、补偿电感L_S2以及满足安全性约束的系统的最大传输效率η；判断是否满足效率约束条件，若满足，则进一步判断是否满足安全性约束条件，如果是，则确定当前的输入电压U_dc、工作效率f、补偿电感L_S1以及补偿电感L_S2为系统参数。本发明提出的参数设计方法，在保证安全性前提下，同时满足系统传输功率和效率要求。

主权项

1.一种多约束条件下的ECPT系统参数设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：构建全桥串联谐振型ECPT系统，包括直流电压源Udc、由开关管S1、开关管S2、开关管S3及开关管S4构成的高频逆变电路、补偿电感Ls1、补偿电感Ls2、由两对耦合极板构成的耦合单元、整流滤波电路以及负载RL，其中，所述补偿电感Ls1的一端连接所述高频逆变电路的第一输出端，所述补偿电感Ls1的另一端连接一块发射极板，所述补偿电感Ls2的一端连接所述高频逆变电路的第二输出端，所述补偿电感Ls2的另一端连接另一块发射极板，所述整流滤波电路的第一输入端连接一块接收极板，所述整流滤波电路的第二输入端连接另一块接收极板，发射极板与接收极板一一对应耦合实现能量无线传输，在所述整流滤波电路的两个输出端之间连接所述负载RL；S2：根据应用场景的需求确定该系统的初始工作频率f0、耦合单元的等效电容Cs、负载RL、品质因数Q以及耦合极板与周围金属导体构成的等效电容Ceq；S3：计算满足安全性约束条件的最大输入电压Udc；S4：计算满足安全性约束的系统的最大传输功率P0；S5：判断是否满足功率约束条件，即判断是否满足P0＞P*，其中，P*为实际要求的输出功率，如果满足，则进入步骤S6，否则，增加系统的工作频率f后跳转至步骤S4；S6：计算补偿电感Ls1、补偿电感Ls2以及满足安全性约束的系统的最大传输效率η；S7：判断是否满足效率约束条件，即判断是否满足η＞η*，其中，η*为实际要求的传输效率，如果满足，则进入步骤S8，否则，增加系统的工作频率f后跳转至步骤S6；S8：判断是否满足安全性约束条件，如果是，则进入步骤S9，否则，跳转至步骤S3；S9：确定当前的输入电压Udc，工作效率f、补偿电感LS1以及补偿电感LS2为系统参数。