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基于阻抗特性的异物检测方法及系统

The Method and System for Detecting Foreign Matter Based on Impedance Characteristics

作者:本站  来源:本站原创  浏览:679  发布时间:2020-01-05

【申请号】

CN201610977433.1

【申请日】

 2019-09-04 

【公开号】

  CN106371143B

【公开日】

 2019-11-12 

【申请人】

重庆大学

【地址】

 400044 重庆市沙坪坝区沙正街174

【发明人】

唐春森;王智慧;孙跃;戴欣;苏玉刚;叶兆虹;朱婉婷;邓棚亓

【摘要】

本发明公开一种基于多耦合参数识别的无线电能传输系统的协同控制方法,该方法设计了一种简单的跟踪控制策略,可以通过对原边谐振电路的输入电压进行调节,实现动态跟踪系统的最大效率点,该系统只需要通过控制逆变电路的直流输入电流和DC/DC变换器的占空比便可使系统达到最大效率,且直流电流的观测过程简单容易,所以这种跟踪方法简单易行,也可以保证响应速度。

【主权项】

1.一种基于多耦合参数识别的无线电能传输系统的协同控制方法,所述无线电能传输系统包括n(n≥2)个无线发射电路和1个无线接收电路,其特征在于,每一无线发射电路包括依次连接的电源模块Uin、DC-DC变换器、逆变电路以及连接在逆变电路的输入端和输出端之间的原边谐振电路,每一原边谐振电路包括依次串联的原边谐振电容和原边发射线圈,所述无线接收电路包括依次串联的副边谐振电路和负载电路,所述副边谐振电路包括依次串联的副边谐振电容和副边接收线圈,所述协同控制方法的步骤包括:S1:为各无线发射电路的DC-DC变换器的占空比赋初值;S2:实时获取各无线发射电路中各DC-DC变换器的输出电流和输出电压,并根据各所述输出电流和各所述输出电压计算相应无线发射电路的原边发射线圈和所述副边接收线圈之间的互感系数;S3:实时获取各无线发射电路中各逆变电路的输出电压;S4:调节各无线发射电路的各DC-DC变换器的占空比,直至在某一时刻下各互感系数与各逆变电路的输出电压以下关系:  其中,i=1,2……n,ui表示第i个无线发射电路的逆变电路的输出电压,uj表示第j个无线发射电路的逆变电路的输出电压,Mi表示第i个无线发射电路的原边发射线圈与所述副边接收线圈之间的互感系数,Mj表示第j个无线发射电路的原边发射线圈与所述副边接收线圈之间的互感系数。本发明提供了一种基于阻抗特性的异物检测方法及系统,其方法首先在待检测区域铺设检测线圈,该检测线圈与电容元件连接形成谐振回路,并在该谐振回路上加载高频载波信号;然后采集所述谐振回路上的谐振电流信号;接着滤除高频载波信号频段外的其它感应信号;最后对滤波后的谐振电流信号进行幅值和相位分析,判断待检测区域是否有异物。其效果是:通过检测谐振电流信号相位和幅值的变化,对应得到检测线圈的阻抗变化,从而判断是否存在异物,该方法成本低,效果好。同时对原有系统的改动少,特别针对无线电能传输系统而言,在不影响原有系统效率的基础上,能够很好地适应各种磁场中的异物检测,提高无线电能传输系统的安全性能。

【专利分类号】

H02J50/12;H02J50/40;H04B5/00