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公开(公告)号：CN111985136B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010848401.8
申请日：2020-08-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提出一种IPT系统圆角方形耦合器的参数设计方法，包括步骤：确定圆角方形耦合器的气隙高度，最大横向偏移距离，线圈面积和线径；基于纽曼公式建立圆角方形耦合器的等效模型，并归一化处理第一匝线圈的结构参数；建立以第一匝线圈的归一化结构参数为变量的圆角方形耦合器互感模型，并基于此分别建立圆角方形耦合器的正对耦合互感相比于方形耦合器的提升百分比表达式，以及圆角方形耦合器在最大偏移点的耦合互感相比圆形耦合器的提升百分比表达式，使得这两种互感提升百分比同时达到最优的第一匝线圈归一化结构参数就是耦合器的最优结构参数。本发明可以缩短耦合器设计周期，通过最大程度提升耦合器的耦合性能来提升系统性能。
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公开(公告)号：CN113422441A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110525687.0
申请日：2021-05-13
申请人： 中国矿业大学 , 徐州凯斯特机电科技有限公司
摘要： 本发明提出一种电动汽车高效率稳压无线充电系统及其设计方法，该方法包括以下步骤：构建所述系统的互感电路模型及其传输效率表达式；基于所述传输效率表达式求出最优负载的表达式以及最优负载下所述系统的输出功率表达式；在最优负载的前提下，将预设的BUCK电路的最大占空比和所述系统的最大功率代入所述输出功率表达式，得到原边补偿电感与原边线圈电感的比值N，根据N配置LCC‑S补偿电路的参数；通过阻抗匹配电路调节所述系统的等效负载值，使等效负载值始终跟随最优负载值，以实现最大效率跟踪控制。本发明可以实现为大功率电动汽车蓄电池进行高效率稳压充电，从而提高系统性能。
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公开(公告)号：CN112087063A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202011159389.6
申请日：2020-10-26
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提出一种无线电能传输系统的改进型自抗扰控制方法及系统，为了减轻线性扩张状态观测器对复杂扰动的观测压力，本发明基于被控系统已知的部分模型信息b1，先采用一个二阶LESO对无线电能传输系统的部分扰动量R0进行观测估计，然后线性扩张状态观测器观测估计系统的其他扰动量ω(t)，并在线性状态误差反馈控制律中对观测的总扰动量F(t)进行补偿。本发明提出的方法模型依赖度低，在外部干扰和内部参数摄动情况下使得无线电能传输系统能够实现稳压输出、参数易于整定且鲁棒性强。
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公开(公告)号：CN111799895B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202010677818.2
申请日：2020-07-14
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提出一种磁耦合结构及无线电能传输系统，所述磁耦合结构包括原边磁能发射结构和副边磁能拾取结构：原边磁能发射结构为双面共芯结构，包括中间的第一磁芯层以及分别铺设于第一磁芯层正面和反面的第一线圈、第二线圈；副边磁能拾取结构有两个，分别为正面磁能拾取结构和反面磁能拾取结构，两个副边磁能拾取结构平行地设置于原边磁能发射结构两侧，且两个副边磁能拾取结构分别与原边磁能发射结构耦合连接。所述无线电能传输系统应用所述磁耦合结构，仅利用一个磁芯层就可以实现对两路副边电能接收电路的电能传输，极大的减少了耦合机构上的磁芯用量，提高了磁芯的利用率和磁耦合效率。
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公开(公告)号：CN111799895A
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN202010677818.2
申请日：2020-07-14
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提出一种磁耦合结构及无线电能传输系统，所述磁耦合结构包括原边磁能发射结构和副边磁能拾取结构：原边磁能发射结构为双面共芯结构，包括中间的第一磁芯层以及分别铺设于第一磁芯层正面和反面的第一线圈、第二线圈；副边磁能拾取结构有两个，分别为正面磁能拾取结构和反面磁能拾取结构，两个副边磁能拾取结构平行地设置于原边磁能发射结构两侧，且两个副边磁能拾取结构分别与原边磁能发射结构耦合连接。所述无线电能传输系统应用所述磁耦合结构，仅利用一个磁芯层就可以实现对两路副边电能接收电路的电能传输，极大的减少了耦合机构上的磁芯用量，提高了磁芯的利用率和磁耦合效率。
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公开(公告)号：CN111478457B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202010342975.8
申请日：2020-04-27
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： H02J50/12 , H02M7/5387 , H02M1/088
摘要： 本发明提出基于多调制波复合SPWM控制的多频多负载无线电能传输系统，包括直流电源、高频逆变电路、原边电能发射线圈、副边多频多负载电能接收装置、多调制波复合SPWM控制电路，副边多频多负载电能接收装置包括n个电能接收回路；多调制波复合SPWM控制电路采用单极性倍频调制方式产生开关驱动信号，使高频逆变电路产生含有n个电能接收回路所需信号的高频复合脉冲波；副边多频多负载电能接收装置中的n个电能接收回路通过各自的接收线圈感应得到电压，并通过各自的谐振网络分离获得对应频率的电能，实现对n个负载的无线电能传输。本发明可实现多频多负载独立电能传输与控制，可适配不同工作频率负载供电需求，电能传输稳定且传输效率较高。
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公开(公告)号：CN112087063B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202011159389.6
申请日：2020-10-26
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提出一种无线电能传输系统的改进型自抗扰控制方法及系统，为了减轻线性扩张状态观测器对复杂扰动的观测压力，本发明基于被控系统已知的部分模型信息b1，先采用一个二阶LESO对无线电能传输系统的部分扰动量R0进行观测估计，然后线性扩张状态观测器观测估计系统的其他扰动量ω(t)，并在线性状态误差反馈控制律中对观测的总扰动量F(t)进行补偿。本发明提出的方法模型依赖度低，在外部干扰和内部参数摄动情况下使得无线电能传输系统能够实现稳压输出、参数易于整定且鲁棒性强。
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公开(公告)号：CN111985136A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010848401.8
申请日：2020-08-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提出一种IPT系统圆角方形耦合器的参数设计方法，包括步骤：确定圆角方形耦合器的气隙高度，最大横向偏移距离，线圈面积和线径；基于纽曼公式建立圆角方形耦合器的等效模型，并归一化处理第一匝线圈的结构参数；建立以第一匝线圈的归一化结构参数为变量的圆角方形耦合器互感模型，并基于此分别建立圆角方形耦合器的正对耦合互感相比于方形耦合器的提升百分比表达式，以及圆角方形耦合器在最大偏移点的耦合互感相比圆形耦合器的提升百分比表达式，使得这两种互感提升百分比同时达到最优的第一匝线圈归一化结构参数就是耦合器的最优结构参数。本发明可以缩短耦合器设计周期，通过最大程度提升耦合器的耦合性能来提升系统性能。
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公开(公告)号：CN111478457A
公开(公告)日：2020-07-31
申请号：CN202010342975.8
申请日：2020-04-27
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： H02J50/12 , H02M7/5387 , H02M1/088
摘要： 本发明提出基于多调制波复合SPWM控制的多频多负载无线电能传输系统，包括直流电源、高频逆变电路、原边电能发射线圈、副边多频多负载电能接收装置、多调制波复合SPWM控制电路，副边多频多负载电能接收装置包括n个电能接收回路；多调制波复合SPWM控制电路采用单极性倍频调制方式产生开关驱动信号，使高频逆变电路产生含有n个电能接收回路所需信号的高频复合脉冲波；副边多频多负载电能接收装置中的n个电能接收回路通过各自的接收线圈感应得到电压，并通过各自的谐振网络分离获得对应频率的电能，实现对n个负载的无线电能传输。本发明可实现多频多负载独立电能传输与控制，可适配不同工作频率负载供电需求，电能传输稳定且传输效率较高。
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公开(公告)号：CN113422441A8
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202110525687.0
申请日：2021-05-13
申请人： 中国矿业大学 , 徐州凯思特机电科技有限公司
摘要： 本发明提出一种电动汽车高效率稳压无线充电系统及其设计方法，该方法包括以下步骤：构建所述系统的互感电路模型及其传输效率表达式；基于所述传输效率表达式求出最优负载的表达式以及最优负载下所述系统的输出功率表达式；在最优负载的前提下，将预设的BUCK电路的最大占空比和所述系统的最大功率代入所述输出功率表达式，得到原边补偿电感与原边线圈电感的比值N，根据N配置LCC-S补偿电路的参数；通过阻抗匹配电路调节所述系统的等效负载值，使等效负载值始终跟随最优负载值，以实现最大效率跟踪控制。本发明可以实现为大功率电动汽车蓄电池进行高效率稳压充电，从而提高系统性能。
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