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公开(公告)号：CN111985136A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010848401.8
申请日：2020-08-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提出一种IPT系统圆角方形耦合器的参数设计方法，包括步骤：确定圆角方形耦合器的气隙高度，最大横向偏移距离，线圈面积和线径；基于纽曼公式建立圆角方形耦合器的等效模型，并归一化处理第一匝线圈的结构参数；建立以第一匝线圈的归一化结构参数为变量的圆角方形耦合器互感模型，并基于此分别建立圆角方形耦合器的正对耦合互感相比于方形耦合器的提升百分比表达式，以及圆角方形耦合器在最大偏移点的耦合互感相比圆形耦合器的提升百分比表达式，使得这两种互感提升百分比同时达到最优的第一匝线圈归一化结构参数就是耦合器的最优结构参数。本发明可以缩短耦合器设计周期，通过最大程度提升耦合器的耦合性能来提升系统性能。
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公开(公告)号：CN109904937B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201910137044.1
申请日：2019-02-25
Applicant: 中国矿业大学 , 南京南瑞继保电气有限公司
Abstract: 本发明提出一种无线电能传输系统平面折角型线圈设计方法，包括步骤：确定系统参数的输出指标、电路拓扑及方形线圈面积；建立原、副边线圈间互感和原、副边线圈内阻表达式，结合线圈机构效率表达式，得到效率和线圈匝数间关系，求得线圈机构效率最大时对应的最优线圈匝数；以原边能量发射线圈和副边能量拾取线圈之间的互感值最大为目标问题，以线圈倒圆角的圆角半径和线圈边长为优化变量，建立优化模型，将最优线圈匝数代入优化模型，然后根据线圈倒圆角的圆角半径和线圈边长之间的关系求解优化模型，得到最优的圆角半径和线圈边长。本发明可以快速获得线圈的设计参数，提高线圈加工效率，提高线圈的抗偏移性能，从而提高系统性能。
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公开(公告)号：CN109835201B
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN201910230669.2
申请日：2019-03-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: B60L53/126
Abstract: 一种电动汽车无线充电系统电磁机构及其制作方法，属于电动汽车无线充电领域。本发明包括无线充电系统的电磁机构及其电磁机构的制作方法；无线充电的电磁机构包括：“8”字型原边发射机构和“十”字型副边接收机构；“十”字型副边接收机构位于“8”字型原边发射机构内的位置；“十”字型副边接收机构中的主线圈M、AB线圈、CD线圈三组线圈分别接对应的补偿拓扑，并联输出；“十”字型副边接收机构中的主线圈M与一对辅助线圈AB线圈、CD线圈之间互感为零。优点：实现了电动汽车在充电区域任意停车位置、任意停车方向均可拾取近似相同的能量，保证电动汽车无线充电系统的高效稳定充电；即停即充，方便快捷，无机械接触，安全可靠，适用性强。
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公开(公告)号：CN109410678A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811177601.4
申请日：2018-10-10
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种用于教学演示的电动汽车用充电管理系统及其管理方法，包括硬件结构及系统管理方法。硬件结构包括外部的箱体、主控制器模块、刷卡付费模块、网络模块、电源模块、负载设备、打印机、指示灯、触摸屏和PC机一台；系统的管理方法包括人机交互模块、电能计量功能模块、二维码付费模块和用户电能计费模块的数据管理及操作。本发明适用领域广，为相关领域人员提供较好的设计参考和技术支持；箱体式结构具有可拆卸的硬件和翻转的外壳有利于演示教学及工程应用，使受教者深入理解设备工作原理；设备整体利于教学推广且成本低，易于构建小型教学设备教学使用，具有较好的实用及推广价值。
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公开(公告)号：CN111985136B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010848401.8
申请日：2020-08-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提出一种IPT系统圆角方形耦合器的参数设计方法，包括步骤：确定圆角方形耦合器的气隙高度，最大横向偏移距离，线圈面积和线径；基于纽曼公式建立圆角方形耦合器的等效模型，并归一化处理第一匝线圈的结构参数；建立以第一匝线圈的归一化结构参数为变量的圆角方形耦合器互感模型，并基于此分别建立圆角方形耦合器的正对耦合互感相比于方形耦合器的提升百分比表达式，以及圆角方形耦合器在最大偏移点的耦合互感相比圆形耦合器的提升百分比表达式，使得这两种互感提升百分比同时达到最优的第一匝线圈归一化结构参数就是耦合器的最优结构参数。本发明可以缩短耦合器设计周期，通过最大程度提升耦合器的耦合性能来提升系统性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111562738B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202010226545.X
申请日：2020-03-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种基于H∞控制器的CPT系统稳压控制方法及系统，包括以下步骤：(1)根据CPT系统电路结构建立系统的数学模型G；(2)从数学模型G中分离系统的摄动部分和标称部分；(3)采用粒子群优化算法选择加权函数，以系统的时域性能指标和鲁棒性能指标作为约束条件，迭代选择合适的加权函数；(4)将粒子群优化算法选择得到的加权函数带入H∞控制器设计过程，得到控制器；(5)实时采集主电路的输出电压，经过控制器处理得到控制信号作用于电路前端的Buck变换器，实现输出电压的控制。本发明提出的优化方法可以根据不同的性能要求协调时域性能和鲁棒性能之间的矛盾，得到的闭环系统可以有效提高多参数摄动下的稳定特性。
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公开(公告)号：CN109835201A
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201910230669.2
申请日：2019-03-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: B60L53/126
Abstract: 一种电动汽车无线充电系统电磁机构及其制作方法，属于电动汽车无线充电领域。本发明包括无线充电系统的电磁机构及其电磁机构的制作方法；无线充电的电磁机构包括：“8”字型原边发射机构和“十”字型副边接收机构；“十”字型副边接收机构位于“8”字型原边发射机构内的位置；“十”字型副边接收机构中的主线圈M、AB线圈、CD线圈三组线圈分别接对应的补偿拓扑，并联输出；“十”字型副边接收机构中的主线圈M与一对辅助线圈AB线圈、CD线圈之间互感为零。优点：实现了电动汽车在充电区域任意停车位置、任意停车方向均可拾取近似相同的能量，保证电动汽车无线充电系统的高效稳定充电；即停即充，方便快捷，无机械接触，安全可靠，适用性强。
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公开(公告)号：CN109391044A
公开(公告)日：2019-02-26
申请号：CN201811350253.6
申请日：2018-11-14
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02J50/12
Abstract: 一种感应电能传输系统高效稳压综合控制方法，属于无线电能传输技术领域。该系统包括两个闭环回路，分别为最优效率跟踪控制回路和鲁棒恒压控制回路，所述最优效率跟踪控制回路，通过对系统电路建立交流阻抗模型计算出效率表达式，求得最优等效负载，在副边加入阻抗匹配网络，调节其变换器的占空比使得整流输出的等效电阻达到最优负载值实现最优效率跟踪。所述鲁棒恒压控制回路，通过建立系统的参数摄动模型，将负载采集电压与输入参考电压的差值送入鲁棒控制器，得到移相角控制原边的高频全桥逆变器实现恒压。有源阻抗匹配网络的最优效率跟踪控制和闭环的鲁棒控制，可以较好地满足系统的最优效率和输出恒定电压的多性能要求。
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公开(公告)号：CN109391044B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201811350253.6
申请日：2018-11-14
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02J50/12
Abstract: 一种感应电能传输系统高效稳压综合控制方法，属于无线电能传输技术领域。该系统包括两个闭环回路，分别为最优效率跟踪控制回路和鲁棒恒压控制回路，所述最优效率跟踪控制回路，通过对系统电路建立交流阻抗模型计算出效率表达式，求得最优等效负载，在副边加入阻抗匹配网络，调节其变换器的占空比使得整流输出的等效电阻达到最优负载值实现最优效率跟踪。所述鲁棒恒压控制回路，通过建立系统的参数摄动模型，将负载采集电压与输入参考电压的差值送入鲁棒控制器，得到移相角控制原边的高频全桥逆变器实现恒压。有源阻抗匹配网络的最优效率跟踪控制和闭环的鲁棒控制，可以较好地满足系统的最优效率和输出恒定电压的多性能要求。
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公开(公告)号：CN111562738A
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202010226545.X
申请日：2020-03-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种基于H∞控制器的CPT系统稳压控制方法及系统，包括以下步骤：(1)根据CPT系统电路结构建立系统的数学模型G；(2)从数学模型G中分离系统的摄动部分和标称部分；(3)采用粒子群优化算法选择加权函数，以系统的时域性能指标和鲁棒性能指标作为约束条件，迭代选择合适的加权函数；(4)将粒子群优化算法选择得到的加权函数带入H∞控制器设计过程，得到控制器；(5)实时采集主电路的输出电压，经过控制器处理得到控制信号作用于电路前端的Buck变换器，实现输出电压的控制。本发明提出的优化方法可以根据不同的性能要求协调时域性能和鲁棒性能之间的矛盾，得到的闭环系统可以有效提高多参数摄动下的稳定特性。
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