[发明专利]单中继无线电能传输系统参数设计方法

摘要

本发明公开一种单中继无线电能传输系统参数设计方法，其特征在于包括以下步骤：S1：确定单中继无线电能传输系统的电路拓扑结构；S2：确定三个线圈的自感及线圈内阻；S3：确定工作频率，互感参数及负载阻值；S4：确定发射线圈补偿电容的容值；S5：确定品质因数及耦合系数；S6：定义各个回路失谐因子；S7：计算判别式D；S8：根据判别式确定最佳失谐因子；S9：根据最佳失谐因子，确定中继线圈补偿电容和接收线圈补偿电容的容值；S10：验证系统所有参数可行性。其效果是：本发明提出的单中继无线电能传输系统参数设计方法，适用于任意频率系统且极大地提升了系统的方位鲁棒性，能够有效指导系统设计。

主权项

1.一种单中继无线电能传输系统参数设计方法，其特征在于包括以下步骤：S1：确定单中继无线电能传输系统的电路拓扑结构，包括直流电源、高频逆变电路、发射线圈补偿电容、发射线圈、中继线圈、中继线圈补偿电容、接收线圈、接收线圈补偿电容、整流滤波电路及负载；S2：根据线圈结构，确定三个线圈的自感L1，L2，L3以及对应的线圈内阻Rp1，Rp2，Rp3；S3：根据实际应用场合，确定高频逆变器的工作频率f，相邻两个线圈之间的互感参数M12，M23以及负载阻值RL；S4：根据确定发射线圈补偿电容的容值C₁；S5：确定每个回路的品质因数以及各回路之间的耦合系数，其中：ω＝2πf为电源角频率；S6：定义各个回路的失谐因子i＝1,2,3；S7：计算判别式S8：根据判别式确定各个回路的最佳失谐因子；如果D≥0，中继回路和接收回路的最佳失谐因子为：λ2,opt＝λ3,opt＝0；如果D<0，中继回路的最佳失谐因子为接收回路的最佳失谐因子为λ_3,opt＝c，其中S9：根据各个回路的最佳失谐因子，按照确定中继线圈补偿电容和接收线圈补偿电容的容值；S10：验证系统所有参数可行性。