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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种利用PDM应对参数变化以实现WPT系统ZVS的方法，包括如下步骤：a、构建WPT系统的电路模型，对电路模型的副边参数进行效率优化，以确定副边参数中的电容C2和电感L2的关系；b、根据电路模型的原边参数的输入阻抗，确定原边参数中电容C1与副边参数中的电容C2的关系；c、采用PDM来调节WPT系统输出功率，确定输出功率随电容C1和电容C2变化的规律；d、由输出功率确定WPT系统的原边参数，以实现WPT系统的ZVS。本发明可以使WPT系统在参数变化时仍能实现ZVS并达到额定功率，具有实现难度低，成本低的优点。

主权项：1.一种利用PDM应对参数变化以实现WPT系统ZVS的方法，其特征在于：包括如下步骤：a、构建WPT系统的电路模型，对电路模型的副边参数进行效率优化，以确定副边参数中的电容C2和电感L2的关系；电感L2是接收线圈电感，电容C2是电感L2串联谐振电容；b、根据电路模型的原边参数的输入阻抗，确定原边参数中电容C1与副边参数中的电容C2的关系；电容C1是发射线圈的串联谐振电容；c、采用PDM来调节WPT系统输出功率，确定输出功率随电容C1和电容C2变化的规律；d、由输出功率确定WPT系统的原边参数，以实现WPT系统的ZVS；所述原边参数中电容C1与副边参数中的电容C2的关系如下： 式中：ω为WPT系统的工作频率；L1为原边电感；t为与功率因数相关的物理量；Q1为原边线圈的品质因数；k为耦合系数；Rs为副边电阻；R为负载等效电阻；X2＝ωL2-1ωC2；在WPT系统的工作频率ω下，电容C2的值为C2r时与副边电感L2发生共振，电容C2在C2r-C2Δ和C2r+C2Δ之间变化；电容C1的值为C1r时与原边电感L1发生共振，电容C1在C1r-C1Δ和C1r+C1Δ之间变化，C1r-C1Δ、C1r+C1Δ、C2r-C2Δ和C2r+C2Δ所围成的矩形为电容C1和电容C2的变化范围，矩形左上角的点是整个矩形范围内最小的输出功率点；所述WPT系统输出功率表示如下： 式中：Pout为输出功率；ω为WPT系统的工作频率，M为电感之间的互感；Vin为输入电压；R为负载等效电阻；Rp为原边电阻；Rs为副边电阻；X1＝ωL1-1ωC1；X2＝ωL2-1ωC2；利用输出功率Pout分别对C1和C2求偏导，得到输出功率随C1和C2变化的规律： 对于矩形左上角的输出功率点输出功率下所示: 简化为： 式中： p表示电容C1和电容C2允许变化的百分比；kmax为k的取值最大值；上式为关于k的函数，函数除以WPT系统额定功率的最小值得到WPT系统的原边参数中的电感L1，得到电感L1后根据公式计算电容C1，公式为： 令C1关于C2的偏导结果为0，得到曲线峰值处C2的表达式，即C2p。

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