电流过零比较与动态时滞的无线电能传输频率跟踪方法

为解决无线电能传输系统参数变化导致的频率失谐问题,建立电能传输的磁耦合等效模型,研究系统的频率跟踪控制原理,揭示耦合系数、负载等参数变化对系统电压增益和跨导增益的影响规律,得到开关管工作在零电压开关状态下的实现条件及开关频率的变化范围。在此基础上,提出基于数字信号处理技术的电流过零比较与动态时滞的数字锁相环和系统阻抗角调节的控制方法,实现电压电流的频率和相位跟踪,结合电压外环、电流内环的双闭环控制实现恒压或恒流输出。最后,搭建实验平台验证控制方法的可行性和有效性,结果表明:改变气隙距离能够快速实现电压电流频率和相位的跟踪控制,且当气隙距离大于一定值时,所提方法得到的传输效率比固定频率控制时提高4%以上,验证了控制方法的有效性。