為了提高無線電能傳輸WPT(wireless power transmission)負載端接收功率以及效率,增強傳輸?shù)姆�(wěn)定性,研究無線電能傳輸系統(tǒng)過耦合干擾因素下無線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題。采用自適應頻率跟蹤WPT系統(tǒng),依據(jù)DSP控制DDS(direct digital synthesis)自動調(diào)節(jié)輸出頻率,完成無線電能傳輸頻率的自適應跟蹤控制。采用改進粒子群優(yōu)化算法,以進化因子和時間變動為依據(jù)進行自適應調(diào)整粒子的慣性權(quán)重和學習因子,提高粒子尋求最優(yōu)解的速度和粒子算法的搜索力,獲取無線電能傳輸系統(tǒng)功率和效率的最優(yōu)值,增強頻率跟蹤的速度和精度。結(jié)合Zigbee,向DSP中植入改進粒子群優(yōu)化算法,控制無線電能傳輸系統(tǒng)射頻源頻率,完成無線電能傳輸系統(tǒng)功率和效率同步頻率跟蹤,增強過耦合運行狀態(tài)下無線電能傳輸負載端接收功率及效率。實驗表明,該控制算法可在臨界耦合點前提高無線電能傳輸系統(tǒng)整體功率,且能提高無線電能傳輸系統(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DDS實現(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。自適應頻率跟蹤WPT系統(tǒng)通過DSP控制DDS，使其形成3.7～5.7MHz信號以用作系統(tǒng)射頻信號源。直接數(shù)字合成的頻率會達到22MHz，普通功率運算放大器的擺率無法滿足這一要求[6]，導致輸出....

圖2 Zigbee硬件電路

系統(tǒng)采用無線信號傳輸裝置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)射端和功率檢測模塊同時受控于負載端MCU，接收端受控于DSP。圖2為Zigbee具體硬件電....

圖3 自適應頻率跟蹤WPT系統(tǒng)輸出的正弦波

將某電力系統(tǒng)中磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(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驗無線電能傳輸系統(tǒng)效率的最優(yōu)值。圖3為額定輸出功率下，自適應頻率跟蹤WPT系統(tǒng)輸出的正弦信號，其中，為原始信號，為放大后的信號。....

圖4 不同距離下功率對比

為了分析不同距離下的無線電傳輸系統(tǒng)負載功率特性，在系統(tǒng)外在條件相同的前提下將發(fā)射線圈和接收線圈的距離同軸、平行方向由近及遠地依次由10cm增加到75cm，測量使用和未使用本文控制算法的系統(tǒng)負載側(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，即在10～34cm之....

本文編號：4017805