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

作者：陆远方; 黎祎阳; 杨斌; 陈阳^*; 麦瑞坤

来源：电工技术学报, 2022, 37(18): 4537-4547.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220014

• 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

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%。

• 出版日期2022
• 单位西南交通大学