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申请/专利权人：中铁电气化局集团有限公司

摘要：本发明属于电力传输领域，具体涉及了一种大功率无线传能设备多机协调控制方法、系统及设备，旨在解决无线电能传输技术存在多系统并联时在耦合系数宽范围变化及系统谐振参数偏移下的功率均衡问题。本发明包括：在S‑S型WPT系统的工作周期中发射端线圈电流正半周期谐振至零时，插入断续时间；在S‑S型WPT系统的工作周期中发射端线圈电流负半周期谐振至零时，插入断续时间；调节各WPT系统单元的所述断续时间的长短与工作周期的比例，实现耦合系数变化、谐振参数偏移下的多通道功率均衡。本发明提出各模块基于定宽调频的协同控制策略，无需接收端通过级联DCDC进行输出调节，实现了对多通道无线充电系统耦合线圈正对和偏移情况下的输出控制以及功率自均衡。

主权项：1.一种大功率无线传能设备多机协调控制方法，其特征在于，所述多机协调控制方法基于定宽调频的多通道WPT系统拓扑实施；所述基于定宽调频的多通道WPT系统拓扑为多个并联的WPT系统单元；所述WPT系统单元具体包括：发射端经过二极管连接逆变器单元；逆变器单元的两个输入端并联吸收单元；吸收单元包括串联的吸收电容和吸收电阻；逆变器单元的输出端正极通过发射端谐振电容连接至互感输入端正极；逆变器单元的输出端负极通过发射端谐振电阻连接至互感输入端负极；互感接收端正极连接反串联开关管单元的第一端后经过接收端谐振电容连接至无源整流器单元的输入端正极；互感接收端负极连接接收端谐振电阻；无源整流器单元两个输出端同时连接直流侧滤波电容和负载端电阻；所述控制方法为：步骤S10，在S-S型WPT系统的工作周期中发射端线圈电流正半周期谐振为零时，插入断续时间；在S-S型WPT系统的工作周期中发射端线圈电流负半周期谐振为零时，插入断续时间；步骤S20，调节各WPT系统单元的所述断续时间的长短与工作周期的比例，实现耦合系数变化、谐振参数偏移下的多通道功率均衡；所述步骤S20具体为：步骤S21，根据WPT系统单元的在不插入断续时间输出电流，计算单个WPT系统单元在插入断续时间后的输出： ； ； ；其中，表示单个WPT系统单元在插入断续时间的输出电压，表示单个WPT系统单元在插入断续时间的输出电流，表示谐振周期，表示断续时间，表示相位角速度，表示互感，表示负载电阻；步骤S22，确保各WPT系统单元功率均衡求解各WPT系统单元所需的断续时间；所述步骤S22具体为：所述各WPT系统单元功率均衡表达式为： ；其中，表示第1个WPT系统单元的谐振周期，表示第1个WPT系统单元的断续时间，表示第1个WPT系统单元的相位角速度，表示第1个WPT系统单元的互感，表示第2个WPT系统单元的谐振周期，表示第2个WPT系统单元的断续时间，表示第2个WPT系统单元的相位角速度，表示第2个WPT系统单元的互感，表示第n个WPT系统单元的谐振周期，表示第n个WPT系统单元的断续时间，表示第n个WPT系统单元的相位角速度，表示第n个WPT系统单元的互感，表示负载电阻，n为任意正整数；求解所述各WPT系统单元功率均衡表达式获得各通道的断续时间。

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