考虑线圈参数变化的SS型动态无线电能传输系统参数优化设计方法

摘要：

在自动导引车的动态无线电能传输(DWPT)系统中,由于载重变化导致的接收端高度变化是不可避免的.这会造成系统线圈参数(自感和互感)改变,进而影响系统增益平稳.为了在DWPT系统接收端发生垂直偏移时保证系统增益平稳,该文基于串联串联(SS)拓扑提出一种考虑线圈参数变化的补偿拓扑参数设计方法.通过建立考虑线圈参数变化的SS拓扑等效环路模型,分析系统增益与补偿参数的关系,确定补偿拓扑参数设计的约束条件与解空间范围.设计以输出电流增益平稳性与效率为目标的优化函数,基于粒子群优化算法提出一种SS拓扑补偿参数设计方法.所提方法在系统线圈参数变化的条件下,实现输出电流的稳定,且保有较高的效率.最后,搭建一套1kW的原理样机用于验证所提方法的有效性.实验结果表明:在设定的高度变化范围(20～80mm)内,耦合机构自感增加19.1μH、45.22μH,互感增加至2.4倍,系统输出电流最大波动率仅为3.55％,最高效率达96.52％.

关键词：动态无线电能传输、线圈参数变化、参数设计、平稳输出、粒子群优化算法

所属期刊栏目：37

分类号：TM724(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金;深圳市中央引导地方科技发展专项资金项目

在线出版日期：2022-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：4537-4547