基于能量-相角的无线电能传输系统建模与验证

为了解决无线电能传输系统中电流和电压的变化频率较快且不能直接反映负载上的电压有效值的问题,采用基于能量-相角的建模法为全桥逆变器的无线电能传输系统建模,同时避免了相较于d-q分解法系统阶数较高的情况。首先分析了由全桥逆变器驱动的无线电能传输系统的等效电路模型,然后将能量和相角作为变量对等效电路模型进行小信号建模,接着将小信号模型在工作点附近线性化,得到系统的线性模型及其传递函数,最后开发全桥逆变器原型机并应用于无线电能传输系统。实验结果与小信号建模得到的幅相特性曲线在中低频段基本一致,在1 000 rad/s及以下频率情况下的吻合度达到90%,验证了建模方法和模型的准确性。