WPT系统的最大功率与最大效率切换控制策略

针对无线电能传输系统在不同耦合情况下对输出功率和传输效率的不同需求问题,提出基于WPT系统的最大功率和最大效率的切换控制策略。建立两线圈S-S型WPT系统的等效电路模型,推导系统输出功率和传输效率的数学表达式,得到该系统输出功率和传输效率均与互感和负载相关。利用MATLAB仿真软件对互感和负载发生变化时的传输特性进行分析,确定最大功率和最大效率分别对应的最佳负载值。在此基础上,引入Buck-Boost阻抗匹配网络,实现WPT系统最大功率或最大效率输出。最终在MATLAB/Simulink上搭建无线电能传输系统实验平台,对最大功率与最大效率切换状态进行仿真分析,验证所提最大功率与最大效率切换控制策略的可行性。实验结果表明,相比于系统运行在单一工作状态下,该控制策略可以根据当前系统的实际耦合情况,动态调整工作状态,满足系统对不同性能指标的需求。