IPT系统多目标参数优化与切换控制策略研究

作     者：黄文聪 胡滢 黄津莹 张晓柯 常雨芳 HUANG Wencong;HU Ying;HUANG Jinying;ZHANG Xiaoke;CHANG Yufang

作者机构：湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室湖北武汉430068 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2024年第28卷第11期

页      面：184-194页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(61903129) 湖北工业大学博士科研启动基金(BSQD2020012) 

主　　题：无线电能传输 多目标参数优化 切换控制策略 LCC-S型 最大功率 最大效率 

摘      要：针对AGV动态无线电能传输系统充电过程中负载和互感会发生波动,进而导致系统输出功率和传输效率降低的问题,提出一种基于多目标蛇算法(MOSO)的LCC-S型补偿拓扑参数优化方法以及一种基于有源阻抗匹配网络的最大功率和最大效率切换控制策略。首先,分析LCC-S型IPT系统的补偿拓扑参数对输出功率和传输效率的影响,构建多目标优化模型,利用多目标蛇算法对补偿拓扑参数进行优化设计实现传输性能最大化;其次,在副边采用基于CCM模式Buck-boost的阻抗匹配技术以实现最大功率和最大效率的切换控制。所提控制策略能适应互感和负载波动情况,保证系统在满足额定功率输出的前提下还能保持较高的传输效率。最后,搭建动态无线电能传输系统实验平台对理论分析进行验证,实验结果验证了所提优化方法和控制策略的可行性和有效性。