[发明专利]具有恒压输出特性的双侧LC补偿ECPT系统参数设计方法

摘要

本发明提供了一种具有恒压输出特性的双侧LC补偿ECPT系统参数设计方法，首先构建双侧LC补偿ECPT系统，根据实际应用需求确定功率因数临界值和输出电压范围；接着确定系统工作频率、直流输入电压、耦合单元的等效电容范围和负载电阻范围；然后计算电感比值和电感L₁的临界值；接着根据谐振条件和电感比值k计算参数C₁，L₂和C₂；判断耦合机构在C_s±ΔC_s范围内是否满足功率因数约束条件，如果否，则增大比值k进行调节；然后判定L₂的等效串联电阻是否满足约束条件，如果否，则增大频率f进行调节，最后得到满足条件的系统参数。该系统解决了系统负载和耦合距离在一定范围内发生变化时，系统输出电压不稳定的问题，使得系统在具有恒压输出特性的同时保证较高的功率因数。

主权项

1.一种具有恒压输出特性的双侧LC补偿ECPT系统参数设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：构建双侧LC补偿ECPT系统，包括直流电源、高频逆变电路、由谐振电感L₁和谐振电容C₁构成的原边LC谐振网络、由两对耦合极板构成的耦合单元、由谐振电感L₂和谐振电容C₂构成的副边LC谐振网络、整流滤波电路以及负载R_L，其中，所述谐振电感L₁的一端连接所述高频逆变电路的第一输出端，所述谐振电感L₁的另一端连接一块发射极板以及所述谐振电容C₁的一端，所述谐振电容C₁的另一端连接所述高频逆变电路的第二输出端以及另一块发射极板，所述谐振电感L₂的一端连接一块接收极板以及所述谐振电容C₂，所述谐振电感L₂的另一端连接所述整流滤波电路的第一输入端，所述谐振电容C₂的另一端连接另一块接收极板以及所述整流滤波电路的第二输入端，发射极板与接收极板一一对应耦合实现能量无线传输，根据实际应用需求确定系统功率因数临界值和系统输出电压及允许变化范围U_R±ΔU_R；S2：根据工程经验和实际应用需求确定系统工作频率f、直流输入电压Ud、耦合单元的等效电容及允许变化范围Cs±ΔCs、交流负载电阻及允许变化范围Re±ΔRe；S3：计算电感比值也即电压增益k，S4：计算L1的临界值L1min；S5：根据谐振条件和电感比值k计算参数C1，L2和C2；S6：判断耦合机构在C_s±ΔC_s范围内是否满足功率因数约束条件，即判断功率因数是否大于临界值如果是，则进入步骤S7，否则，增大比值k跳转至步骤S4；S7：判定L2的等效串联电阻是否满足约束条件，如果否，则增大频率f跳转至步骤S3，否则，则得到满足条件的系统参数。