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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
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 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：CN111562738B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202010226545.X
申请日：2020-03-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种基于H∞控制器的CPT系统稳压控制方法及系统，包括以下步骤：(1)根据CPT系统电路结构建立系统的数学模型G；(2)从数学模型G中分离系统的摄动部分和标称部分；(3)采用粒子群优化算法选择加权函数，以系统的时域性能指标和鲁棒性能指标作为约束条件，迭代选择合适的加权函数；(4)将粒子群优化算法选择得到的加权函数带入H∞控制器设计过程，得到控制器；(5)实时采集主电路的输出电压，经过控制器处理得到控制信号作用于电路前端的Buck变换器，实现输出电压的控制。本发明提出的优化方法可以根据不同的性能要求协调时域性能和鲁棒性能之间的矛盾，得到的闭环系统可以有效提高多参数摄动下的稳定特性。
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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
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州凯斯特机电科技有限公司
Abstract: 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：CN110690809B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN201910764387.0
申请日：2019-08-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02K41/03
Abstract: 本发明公开一种双边型初级永磁式横向磁通直线电机，包括初级机构和次级机构，初级机构包括两组结构相同的初级单元，每个初级单元包括n+1个U型初级导磁部件、n个电枢绕组和n个永磁体，n+1个初级导磁部件顺序排成一行，n个永磁体将相邻的初级导磁部件的相邻齿连接起来，形成一个磁极，磁极上缠绕电枢绕组；两组初级单元相对设置；次级机构包括若干个次级导磁部件，每个次级导磁部件包括轭部及分别位于轭部两侧对称设置的2n+2个齿部，两组初级单元分别位于次级导磁部件的两侧。此种直线电机可实现永磁体和绕组同时位于初级侧并且各相隔离解耦，电磁相互独立，转矩密度高，设计灵活，控制方便，次级侧结构简单可靠的优良特性。
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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
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111725900A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010302483.6
申请日：2020-04-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02J50/12
Abstract: 本发明提出一种定频实本征态磁耦合无线电能传输系统及其设计方法，本发明发现不论传输距离近还是传输距离远系统都是在本征频率处取得最大能效，且当本征频率为实数的时候各本征态相互正交，MC-WPT系统中各电流相位刚好相差180度，系统抗干扰能力强。基于这个特性，本发明通过对磁耦合无线电能传输系统的数学模型进行分析，并进行参数设置，以保证系统始终工作在系统的定频实本征模态，能够实现一定传输距离以及方位内高效能量传输，以此提升系统的能效、空间能力以及抗干扰性。
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公开(公告)号：CN116826992B
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202310512628.9
申请日：2023-05-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及无线电能传输技术，具体为一种基于运算放大器构建的PT对称MC‑WPT系统及参数设计方法，系统包括原边电路和副边电路，原边电路包括第一负电阻单元、第二负电阻单元、原边线圈和原边串联谐振电容，副边电路包括副边线圈、副边串联谐振电容、并联谐振电感、串联谐振电感和用电负载；第一负电阻单元和第二负电阻单元基于运算放大器构建，副边线圈和副边串联谐振电容构成副边第一串联支路并联在并联谐振电感的前侧，串联谐振电感和用电负载构成副边第二串联支路并联在并联谐振电感的后侧，原边线圈和所述副边线圈相互耦合实现能量无线传输。其效果是：能够在较大的范围内根据需求灵活地调整输出功率等级，系统的功率和效率与互感和负载无关。
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公开(公告)号：CN114362387B
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202210024282.3
申请日：2022-01-06
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及无线电能传输技术领域，具体公开一种复合PWM控制无线电能传输系统多参数在线识别系统及方法，系统包括直流电源、高频逆变器、原边能量发射模块、副边能量接收模块、系统负载以及原边信号处理模块；原边信号处理模块包括电流检测电路、DSP模块以及复合调制波SPWM控制电路；DSP模块根据需要识别的参数数量控制复合调制波控制电路输出对应数量不同频率的复合PWM调制波来驱动高频逆变器工作；根据采集的电流信号识别出系统参数。本发明通过检测复合PWM控制电路控制高频逆变器输入的电流，可以实时进行多参数辨识，提升了系统的动态性能；仅在系统发射端进行检测即可进行多参数动态辨识，无需额外的通讯装置，硬件成本低；控制灵活，识别精度高。
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公开(公告)号：CN118783656A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410853935.8
申请日：2024-06-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本申请涉及一种磁耦合无线电能传输系统任意补偿拓扑实现实本征态方法。该方法包括：根据磁耦合无线电能传输系统的应用场景，确定合适的补偿元件参数，按照从小到大开始增大系统的原边逆变电路的开关频率，使系统保持在原边电压电流同相位时并记下操作频率，获得各保持在原边电压电流同相位时的操作频率，依次调节系统的操作频率并断开副边回路，筛除原边电压电流仍同相的操作频率，获得剩余的操作频率确定为系统实现实本征态工作模式所需要的本征频率，分析出各本征频率的输出功率和传输效率，根据系统的工作时需要达到的输出功率和传输效率，将系统的操作频率调整为对应的本征频率，使系统达到对应的输出功率和传输效率。提高了系统的整体效率。
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公开(公告)号：CN118054579A
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410396916.7
申请日：2024-04-03
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及磁耦合无线电能传输(MC‑WPT)技术领域，具体公开了任意距离范围内高效传能的实本征态MC‑WPT系统，包括发射电路、接收电路、补偿电路和控制电路；发射电路设有发射线圈，接收电路设有接收线圈，补偿电路设有补偿线圈。控制电路根据实际耦合情况，在补偿线圈的最优效率补偿策略、功率分配策略、系统谐振的参数条件、实本征态的参数设置条件及零相角特性的约束下，确定施加给发射线圈逆变器、补偿线圈逆变器的控制信号，以通过控制补偿线圈的电压的幅值和相位实现补偿线圈的电流处于最优功率补偿的电流幅值比，实现实本征态系统的任意范围的传能，提升实本征态系统的功率输出。
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