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申请/专利权人：广西电网有限责任公司电力科学研究院;重庆大学

摘要：本发明涉及无线电能传输WPT技术领域，具体公开了基于泰勒展开进行模型降阶的双边LCCWPT系统的控制方法，该方法首先建立双边LCCWPT系统的带有复值的全阶数学模型，然后提取所述全阶数学模型的多项式系数，再对提取的所述多项式系数进行泰勒级数展开，然后保留泰勒级数展开后的所述多项式系数的前n项，将所述全阶数学模型转化为降阶后的n‑1阶复数和1阶实数模型并进行虚实分解得到大信号2n‑1阶实数模型，最后根据满足精度需求的大信号低阶模型控制双边LCCWPT系统的逆变器移相角。本发明在传统的建模方法上，加入了泰勒级数降阶，最终得到的数学模型精度并没有下降太多，但显著提升了模型的降阶效果。

主权项：1.基于泰勒展开进行模型降阶的双边LCCWPT系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：S1、建立双边LCCWPT系统的带有复值的全阶数学模型；在所述步骤S1中，建立的所述全阶数学模型表示为： 其中，I4表示副边整流器输入电流i4的包络，Ap表示I4的系数；Bp表示输入信号的系数，Vd表示原边直流输入电压；Cf表示连接负载Ro的滤波电容，Vo表示负载Ro的电压；p为微分算子，等价于p·＝d·dt，t表示时间；在所述全阶数学模型中，I4的系数Ap具体为：Ap＝Dp+ηVo，I4Ep其中，Dp表示不带ηVo，I4的I4的系数，Ep表示带有ηVo，I4的I4的系数，为简化自定义的参数ηVo，I4代表Dp、Ep、Bp具体为： Bp＝-C1Mp+jω02 σ3＝C1p+jω0σ5σ4＝C4p+jω0 其中，σ1，σ2，σ3，σ4，σ5，σ6，σ7是为简化表达自定义的参数，L1、C1和C2分别是原边LCC电路的电感、并联电容和串联电容，L4、C3和C4分别是副边LCC电路的电感、并联电容和串联电容，L2和L3分别是发射线圈和接收线圈，M是发射线圈和接收线圈之间的互感，R1、R2、R3和R4分别是L1、L2、L3、L4所在四个谐振回路的等效电阻，ω0是逆变器开关频率；所述步骤S1具体包括步骤：S11、根据基尔霍夫电压定律，建立双边LCCWPT系统的KVL方程；在所述步骤S11中，双边LCCWPT系统的KVL方程表示为： 其中，Ir表示整流输出电流；S12、将直流源和逆变器所等效交流电压源v1用其一阶谐波近似，得到近似值V1；将整流器所等效交流电压源v4用其一阶谐波近似，得到近似值V4；将整流器视为理想元件，将Ir近似为在所述步骤S12中，V4＝－ηVo，I4i4；S13、用V1替换v1，用V4替换v4，替换Ir，对双边LCCWPT系统的KVL方程进行变换，得到所述全阶数学模型；S2、提取所述全阶数学模型的多项式系数；S3、对提取的所述多项式系数进行泰勒级数展开；S4、保留泰勒级数展开后的所述多项式系数的前n项，将所述全阶数学模型转化为降阶后的n-1阶复数和1阶实数模型；在步骤S4中，针对所述1阶模型，保留的Dp、Ep和Bp的常数项TD、TE和TB分别为： S5、对所述n-1阶复数和1阶实数模型进行虚实分解，得到大信号2n-1阶实数模型；所述步骤S5得到的大信号2n-1阶实数模型为1阶模型；S6、判断所述大信号2n-1阶实数模型的精度是否满足需求，若是则执行步骤S7，若否则增加n值后返回至步骤S4；S7、根据所述大信号2n-1阶实数模型控制所述双边LCCWPT系统的逆变器移相角α。

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百度查询： 广西电网有限责任公司电力科学研究院 重庆大学 基于泰勒展开进行模型降阶的双边LCC WPT系统的控制方法