刘媛媛 冯宏伟范 曦

(1.无锡科技职业学院智能制造学院，江苏 无锡 214028；2.江南大学物联网工程学院，江苏 无锡 214122；3.无锡职业技术学院控制技术学院，江苏 无锡 214121)

目前，磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetic Coupled Resonance Wireless Power Transfer，MCR-WPT)系统因在近场WPT 技术中，具有传输距离远、传输效率高等优点，已在电动汽车无线充电、健康监测、嵌入式装置等领域得到广泛应用，成为无线充电领域的研究热点[1-2]。然而，环境温度、工作条件、线圈尺寸和表面效应等因素可能会引起谐振线圈的磁通和电流变化。这些变化可能导致实际工作谐振频率的变化，使传输效率迅速下降，所以，保持MCR-WPT 系统工作在谐振频率下是提高传输效率的关键技术之一[3-5]。为确保MCR-WPT 系统工作在谐振频率点，主要有线圈拓扑优化[6-7]、动态补偿调谐[8-10]和频率跟踪3 种控制方法。频率跟踪控制相比于其他两种方法，因易于实现且响应快，被广泛应用在WPT 系统中[11-14]。文献[11]中运用FPGA 实现了对WPT 系统在较宽范围内的谐振工作频率实时跟踪控制，但涉及到频率跟踪过程中的响应时间和精度的研究较少。文献[12]对无线电能传输系统的失谐影响展开了分析，提出了一种基于二阶广义积分器锁相环的直接相位控制方法，使系统工作在谐振状态，但在谐波干扰或频率波动较大时，锁相精度将会明显变差。文献[13]提出了一种以效率优化为控制目标的频率跟踪方法，但其采用无线通信实时检测发射和接收侧功率的非连续频率调整的方式，较难精确地调整到系统谐振频率。……