专利汇可以提供一种无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种无线充电系统 整流桥 负载等效阻抗计算方法,包括以下步骤:步骤A、建立包含无线充电系统整流桥及其滤波电容、整流桥输入电感,以及用电设备的 状态空间 模型;步骤B、计算整流桥输入电感之前 电压 的过零点与整流桥及其滤波电容输入电压的过零点之间的 相位 差,以及整流桥及其滤波电容输出等效直流电压;步骤C、求得步骤A建立的状态空间模型的输入变量,以及状态变量的初始值;步骤D、计算所述状态空间模型的全响应,得到整流桥及其滤波电容输入电压和输入 电流 的时域表达式;步骤E、求得整流桥及其滤波电容输入电压和输入电流的频域表达式,进而计算无线充电系统整流桥负载的等效 串联 电阻 和电感。,下面是一种无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法专利的具体信息内容。
1.一种无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法,应用所述无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法的无线充电系统包括无线能量发射装置(201)、无线能量接收线圈及其补偿电容(202)、整流桥输入电感(203)、整流桥及其滤波电容(204)、以及用电设备(205);所述无线能量接收线圈及其补偿电容(202)的输入端与无线能量发射装置(201)连接,无线能量接收线圈及其补偿电容(202)的输出端与整流桥输入电感(203)的输入端相连,整流桥及其滤波电容(204)的输入端与整流桥输入电感(203)的输出端相连,整流桥及其滤波电容(204)的输出端与用电设备(205)连接;其中,无线充电系统整流桥负载包括整流桥及其滤波电容(204)和用电设备(205),
其特征在于:所述的无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法包含以下步骤:
步骤A、建立包含无线充电系统整流桥及其滤波电容(204)、整流桥输入电感(203),以及用电设备(205)的状态空间模型;
步骤B、计算整流桥输入电感(203)之前的电压的过零点与整流桥及其滤波电容(204)输入电压的过零点之间的相位差,以及整流桥及其滤波电容(204)输出等效直流电压;
步骤C、求得步骤A建立的状态空间模型的输入变量,以及状态变量的初始值;
步骤D、计算所述状态空间模型的全响应,得到整流桥及其滤波电容(204)输入电压和输入电流的时域表达式;
步骤E、求得整流桥及其滤波电容(204)输入电压和输入电流的频域表达式,进而计算无线充电系统整流桥负载的等效串联电阻和电感;
所述的步骤A中,针对整流桥及其滤波电容(204)工作在正半周期和负半周期的两种情况,分别建立状态空间模型;建立的状态空间模型中,用等效电阻RL表示用电设备(205),并且包含整流桥输入电感(203)的杂散电阻、整流桥及其滤波电容(204)中输出滤波电容的杂散电阻,以及整流桥及其滤波电容(204)中功率二极管的导通内阻;将整流桥输入电感(203)之前的电压us,以及整流桥及其滤波电容(204)中功率二极管的导通压降udio作为状态空间模型的输入变量;将整流桥输入电感(203)中的电流irec和整流桥及其滤波电容(204)中输出滤波电容上的电压uCo作为状态空间模型的状态变量;将用电设备(205)两端的电压作为状态空间模型的输出变量。
2.按照权利要求1所述的无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法,其特征在于:所述的步骤B中,整流桥输入电感(203)之前的电压的过零点与整流桥及其滤波电容(204)输入电压的过零点之间的相位差θb通过以下关系式进行计算:
θb=arctan(ωLs/RL)
其中,θb为整流桥输入电感(203)之前的电压的过零点与整流桥及其滤波电容(204)输入电压的过零点之间的相位差;ω为系统角频率;Ls为整流桥输入电感(203)的值;RL为用电设备(205)的等效电阻;
然后,通过以下关系式之一计算整流桥及其滤波电容(204)输出等效直流电压Vd:
Vd=(2Vscosθb)/π
其中,Vd为整流桥及其滤波电容(204)输出等效直流电压;θb为整流桥输入电感(203)之前的电压的过零点与整流桥及其滤波电容(204)输入电压的过零点之间的相位差;Vs为整流桥输入电感(203)之前电压us的幅值;ω为系统角频率;Ls为整流桥输入电感(203)的值;
RL为用电设备(205)的等效电阻。
3.按照权利要求1所述的无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法,其特征在于:所述的步骤C中,当整流桥及其滤波电容(204)工作在正半周期时,所述状态空间模型的输入变量,以及状态变量的初始值如下列关系式所示:
us+=Vssin(ωt+θb),udio=Vdio,x+(0)=[0,Vd]T
其中,us+为整流桥及其滤波电容(204)工作在正半周期时,整流桥输入电感(203)之前电压us的表达式;Vs为整流桥输入电感(203)之前的电压us的幅值;ω为系统角频率;θb为整流桥输入电感(203)之前的电压的过零点与整流桥及其滤波电容(204)输入电压的过零点之间的相位差;udio为整流桥及其滤波电容(204)中功率二极管的导通压降;Vdio为整流桥及其滤波电容(204)中功率二极管导通压降udio的值;x+(0)为整流桥及其滤波电容(204)工作在正半周期时,状态空间模型状态变量的初始值;Vd为整流桥及其滤波电容(204)输出等效直流电压;
当整流桥及其滤波电容(204)工作在负半周期时,所述状态空间模型的输入变量,以及状态变量的初始值如下列关系式所示:
T
us-=-Vssin(ωt+θb),udio=Vdio,x-(0)=[0,-Vd]
其中,us-为整流桥及其滤波电容(204)工作在负半周期时,整流桥输入电感(203)之前电压us的表达式;Vs为整流桥输入电感(203)之前电压us的幅值;ω为系统角频率;θb为整流桥输入电感(203)之前的电压的过零点与整流桥及其滤波电容(204)输入电压的过零点之间的相位差;udio为整流桥及其滤波电容(204)中功率二极管的导通压降;Vdio为整流桥及其滤波电容(204)中功率二极管导通压降udio的值;x-(0)为整流桥及其滤波电容(204)工作在负半周期时,状态空间模型状态变量的初始值;Vd为整流桥及其滤波电容(204)输出等效直流电压。
4.按照权利要求1所述的无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法,其特征在于:所述的步骤D中,当整流桥及其滤波电容(204)工作在正半周期时,所述状态空间模型的全响应通过以下关系式进行计算:
其中,x+(t)为整流桥及其滤波电容(204)工作在正半周期时,状态空间模型的全响应;A和B为状态空间模型的阻抗矩阵;Vd为整流桥及其滤波电容(204)输出等效直流电压;Vs为整流桥输入电感(203)之前电压us的幅值;Vdio为整流桥及其滤波电容(204)中功率二极管导通压降udio的值;ω为系统角频率;θb为整流桥输入电感(203)之前的电压的过零点与整流桥及其滤波电容(204)输入电压的过零点之间的相位差。
5.按照权利要求1所述的无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法,其特征在于:所述的步骤D中,当整流桥及其滤波电容(204)工作在正半周期时,整流桥及其滤波电容(204)输入电压和输入电流的时域表达式能够通过整流桥及其滤波电容(204)工作在正半周期时,所述状态空间模型的全响应x+(t)得到;当整流桥及其滤波电容(204)工作在负半周期时,整流桥及其滤波电容(204)输入电压和输入电流的时域表达式则根据整流桥及其滤波电容(204)工作在正半周期和负半周期时,无线充电系统整流桥负载电压与电流波形的对称性得到。
6.按照权利要求1所述的无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法,其特征在于:所述的步骤E中,无线充电系统整流桥负载的等效串联电阻和电感通过以下关系式进行计算:
其中,Re为无线充电系统整流桥负载的等效串联电阻;Le为无线充电系统整流桥负载的等效串联电感;Urec_fd为整流桥及其滤波电容输入电压的基波幅值; 为整流桥及其滤波电容输入电压的基波相角;Irec_fd为整流桥及其滤波电容输入电流的基波幅值; 为整流桥及其滤波电容输入电流的基波相角;ω为系统角频率。
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