基于发射端模态切换的MC-WPT系统及其模态切换方法

    公开(公告)号:CN119891577A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202510060873.X

    申请日:2025-01-15

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及无线电能传输技术领域,具体公开了一种基于发射端模态切换的MC‑WPT系统及其模态切换方法,其设置有由开关管S1~S6组成的模态切换逆变器以及由开关管S7、电容Crp、电容Cp、原边补偿电感Lrp组成的原边谐振网络,并通过将模态切换逆变器和原边谐振网络进行特定连接以及对开关管S1~S7的开关时序状态的控制,实现模态切换逆变器在全桥逆变和半桥逆变之间切换,以及原边谐振网络在恒流输出LCC型补偿网络、恒压输出S型补偿网络之间切换,从而控制系统在恒流输出全桥逆变模态、恒流输出半桥逆变模态、恒压输出全桥逆变模态和恒压输出半桥逆变模态之间切换。本发明增加器件较少、控制简单,可满足不同的应用需求。

    一种带有无源线圈及其补偿电容的EV-DWPT系统

    公开(公告)号:CN116160882B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202310208364.8

    申请日:2023-03-07

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及电动汽车动态无线充电技术领域,具体公开了一种带有无源线圈及其补偿电容的EV‑DWPT系统,通过在地面发射线圈之间放置无源线圈和其补偿电容,并通过配置补偿电容实现相邻发射线圈切换时的稳定输出功率。当拾取线圈行驶至相邻发射线圈切换处时,车载拾取端的感应电压矢量由地面发射线圈提供的感应电压矢量和无源线圈提供的感应电压矢量两部分组成。本系统通过配置无源线圈的补偿电容来调节由它提供的感应电压矢量的幅值和相角,与发射线圈提供的感应电压进行矢量合成,可以调整车载拾取端感应电压矢量的幅值,实现稳定的输出功率。该系统结构简单,不需要功率控制环节,更适用于快速的EV‑DWPT系统。

    电场耦合式电动汽车动态无线充电系统及其参数设计方法

    公开(公告)号:CN115583169B

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202211267283.7

    申请日:2022-10-17

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及电动汽车动态无线充电技术领域,具体公开了一种电场耦合式电动汽车动态无线充电系统及其参数设计方法,该系统采用双边LC谐振补偿,以一种分段式导轨作为电能发射端,对行驶中的电动汽车进行无线充电。该参数设计方法根据实际应用需求对耦合机构的尺寸和补偿网络的参数进行了分析和设计,以满足系统的输出功率需求以及具备一定的抗偏移能力,并结合有限元仿真计算出系统的理论输出功率,之后对汽车运行在导轨之间动态过程中系统输出功率变化问题进行了分析,以此为依据设计相邻两段导轨之间间距。最后通过MATLAB仿真软件验证所提系统的可行性及参数设计的合理性。

    基于双自由度H2控制的无线电能传输系统电压跟踪方法

    公开(公告)号:CN117687463A

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311694493.9

    申请日:2023-12-11

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及无线电能传输技术领域,具体公开了一种基于双自由度H2控制的无线电能传输系统电压跟踪方法,针对传统的PID控制器为低阶控制器,对闭环WPT系统零极点分布的影响有限,其动态性能受到限制,该方法基于双自由度H2控制,包括步骤:建立WPT系统的大信号模型;采样WPT系统的输出信号对大信号模型进行辨识,得到系统的辨识模型GW(s),s为拉普拉斯算子;基于辨识模型GW(s)构建闭环WPT系统控制模型,基于闭环WPT系统控制模型获取系统的输入输出关系;基于闭环WPT系统控制模型构建评价函数;求取控制器K(s)。本发明采用高阶的H2控制器,基于系统模型计算出最优控制器,可以显著提升系统跟踪参考信号的性能,满足负载侧不断变化的功率需求。

    一种考虑整流非线性的WPT系统输出电压快速控制方法

    公开(公告)号:CN117674442A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202311711416.X

    申请日:2023-12-13

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及无线电能传输(WPT)技术领域,具体公开了一种考虑整流非线性的无线电能传输系统输出电压快速控制方法,为更好地处理DCM下的控制问题,通过检测系统等效负载电阻Req合理地切换开环控制模态或闭环控制模态,有效地解决了在DCM下系统一次侧不可控的问题。同时,为提高模型的精度,采用的基于数据驱动的LPV建模方法来建立系统模型,它不需要详细的电路参数,仅通过实验数据即可获得系统的模型结构。本文所设计的基于LPV模型的内模控制方法与传统的闭环控制方法相比,本文在建模和控制方面均对DCM进行了充分的考虑,提出采用LPV模型来提高建模精度,以及提出模态切换控制策略提高控制质量,因此大大提高了控制系统的快速性。

    基于阵列式线圈的水下机器人检测方法及系统

    公开(公告)号:CN116577831A

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202310573396.8

    申请日:2023-05-22

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了基于阵列式线圈的水下机器人检测方法及系统,属于无线电能传输系统检测技术领域,将多个检测线圈组合形成阵列式检测线圈组,沿着水下机器人的预设运动轨迹按预定位置设置至少两个阵列式检测线圈组,每个检测线圈上均连接有阻抗变化检测电路,利用双阵列式检测线圈可以确定水下机器人相对于线圈的位置,能够辨别水下机器人的不同型号的不同直径大小,能够监测水下机器人是否发生偏移,同时可以确定水下机器人此时的速度,以更好地调整水下机器人的位姿情况,且均匀排列对称分布可以更好地减小测量误差,保证水下机器人安全稳定的进入充电装置,避免充电装置和水下机器人的损坏。

    基于线圈阻抗变化的目标物位置与速度检测方法及系统

    公开(公告)号:CN116577830A

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202310573390.0

    申请日:2023-05-22

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于线圈阻抗变化的目标物位置与速度检测方法及系统,属于磁耦合检测技术领域,利用沿着目标物的预设运动轨迹按预定位置设置至少两个检测线圈配合阻抗变换检测电路,通过阻抗变换检测电路记录至少两个检测线圈因为目标物靠近检测线圈引起的阻抗变化达到预设阈值的发生时间,使其可以确定目标物位置与速度,将其运用到水下机器人的充电系统,可以检测水下机器人进行充电时的位置和速度,使水下机器人可以及时做出调整,从而使水下机器人正对状态,以安全的速度进入充电装置,保证安全稳定的充电,同时检测线圈结构简单,体积小巧,稳定性强,生产成本低,检测时受环境影响较小,有利于实施推广。

    一种基于数据驱动的WPT系统建模方法

    公开(公告)号:CN116522773A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310464678.4

    申请日:2023-04-26

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及无线电能传输技术领域,具体公开了一种基于数据驱动的WPT系统建模方法,该方法首先确定WPT系统的电路结构和系统参数,建立微分方程,然后基于系统微分方程构建GSSA模型(大信号模型),并通过添加扰动获得系统的线性小信号模型,进一步基于大信号模型和小信号模型通过数据驱动建模的方法建立Hammerstein模型,并进行降阶获取二阶Hammerstein模型,最后基于该二阶Hammerstein模型构建优化问题,最后采用最小二乘法和牛顿迭代搜索相结合的方法对优化问题进行求解,可以较为准确地估计WPT系统的模型偏移参数和系统通信延迟。

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