為了提高無(wú)線(xiàn)電能傳輸WPT(wireless power transmission)負(fù)載端接收功率以及效率,增強(qiáng)傳輸?shù)姆�(wěn)定性,研究無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)過(guò)耦合干擾因素下無(wú)線(xiàn)電能傳輸頻率控制算法,解決在該種干擾因素下頻率分裂引起的傳輸功率下降問(wèn)題。采用自適應(yīng)頻率跟蹤WPT系統(tǒng),依據(jù)DSP控制DDS(direct digital synthesis)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出頻率,完成無(wú)線(xiàn)電能傳輸頻率的自適應(yīng)跟蹤控制。采用改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法,以進(jìn)化因子和時(shí)間變動(dòng)為依據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整粒子的慣性權(quán)重和學(xué)習(xí)因子,提高粒子尋求最優(yōu)解的速度和粒子算法的搜索力,獲取無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)功率和效率的最優(yōu)值,增強(qiáng)頻率跟蹤的速度和精度。結(jié)合Zigbee,向DSP中植入改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法,控制無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)射頻源頻率,完成無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)功率和效率同步頻率跟蹤,增強(qiáng)過(guò)耦合運(yùn)行狀態(tài)下無(wú)線(xiàn)電能傳輸負(fù)載端接收功率及效率。實(shí)驗(yàn)表明,該控制算法可在臨界耦合點(diǎn)前提高無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)整體功率,且能提高無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)效率,系統(tǒng)發(fā)射端頻率得到平穩(wěn)控制,性能得到改善。

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【部分圖文】：

圖1 自適應(yīng)頻率跟蹤WPT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功率放大器電路

源頻率可通過(guò)DDS實(shí)現(xiàn)，相比于高頻逆變電源，其傳輸效率高，傳輸頻率還具有可調(diào)節(jié)性能。自適應(yīng)頻率跟蹤WPT系統(tǒng)通過(guò)DSP控制DDS，使其形成3.7～5.7MHz信號(hào)以用作系統(tǒng)射頻信號(hào)源。直接數(shù)字合成的頻率會(huì)達(dá)到22MHz，普通功率運(yùn)算放大器的擺率無(wú)法滿(mǎn)足這一要求[6]，導(dǎo)致輸出....

圖2 Zigbee硬件電路

系統(tǒng)采用無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸裝置Zigbee的工作頻率、波特率、工作頻道、傳輸距離分別為2398MHz、9588、Channel089、2.5m。Zigbee通信模塊通常由發(fā)射端和接收端構(gòu)成，發(fā)射端和功率檢測(cè)模塊同時(shí)受控于負(fù)載端MCU，接收端受控于DSP。圖2為Zigbee具體硬件電....

圖3 自適應(yīng)頻率跟蹤WPT系統(tǒng)輸出的正弦波

將某電力系統(tǒng)中磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)諧振器件的距離從6cm調(diào)整到80cm，系統(tǒng)額定輸出功率設(shè)置為60W，在該額定功率下采集粒子群算法可獲取實(shí)驗(yàn)無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)效率的最優(yōu)值。圖3為額定輸出功率下，自適應(yīng)頻率跟蹤WPT系統(tǒng)輸出的正弦信號(hào)，其中，為原始信號(hào)，為放大后的信號(hào)。....

圖4 不同距離下功率對(duì)比

為了分析不同距離下的無(wú)線(xiàn)電傳輸系統(tǒng)負(fù)載功率特性，在系統(tǒng)外在條件相同的前提下將發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈的距離同軸、平行方向由近及遠(yuǎn)地依次由10cm增加到75cm，測(cè)量使用和未使用本文控制算法的系統(tǒng)負(fù)載側(cè)功率，結(jié)果如圖4所示。從圖4可以看出，未使用本文控制算法時(shí)，即在10～34cm之....

本文編號(hào)：4017805