现。该方法是在合法负载上添加RFID标签，当系统没有检测到RFID信号时逆变器停止基于能量传输通道的IPT系统非法负载检测技术#王智慧，蒋成，吕潇*510152025（重庆大学自动化学院，重庆，400044）摘要：针对感应电能传输系统中非法负载介入的问题，本文提出了一种基于能量传输通道的非法负载检测方法。通过对电流型感应电能传输系统的特性分析发现，当负载变化时系统的零电压开关频率和谐振电流近似为恒定，基于系统原边谐振网络的能量平衡方程，得到了原边输入电流和负载成反比的关系。因此通过对负载以给定的频率进行通断调制和原边解调判断其负载的合法性，最后通过仿真验证了该方法的可行性。关键词：电力电子；感应电能传输系统；电流型；非法负载检测中图分类号：TM74TechnologyforidentifyingillegalloadinIPTsystembasedontheenergytransmissionchannelWANGZhihui,JIANGCheng,LVXiao(Automationschool,ChongqingUniversity,Chongqing,400044)Abstract:Aimedattheillegalloadinterventionofinductivepowertransfer(IPT)system,amethodwhichidentifiesillegalloadbasedontheenergytransmissionchannelispresentedinthispaper.Throughanalyzingthecharacteristicofcurrent-fedIPTsystem,itcanbeknownthatthezero-voltage-switchig(ZVS)frequencyandresonancecurrentapproximatestoconstant.Basedontheenergybalanceequationoftheprimaryresonantnetwork,theprimaryinputcurrentisinverselyproportionaltotheload.Therefore,themethodisdesignedthattheloadatagivenfrequencytocarryouton-offmodulationandtheprimarypartdemodulationtojudgethelegitimacyoftheload.Finally,thefeasibilityofthismethodisverifiedbysimulation.Keywords:powerelectronic;inductivepowertransfersystem;current-fed;illegalloadidentification30350引言感应电能传输技术（InductivePowerTransfer），简称IPT技术,是一种通过电磁耦合以非接触式方式向负载传递能量的一项新技术。感应耦合电能传输过程为：利用谐振变换器将直流电变换为高频交流电，注入原边能量发射线圈（或导轨线圈），根据法拉第电磁感应定律，该线圈在附近将激发出相同频率的交变磁场，然后处于该磁场中的副边能量接收线圈上将感应出电压，该电压经功率调节后输出给用电设备，从而实现电能的无线传输[1]。当系统有异物（尤其是金属）进入工作范围时，由于高频磁场的存在必定会在金属内形成涡流，不仅降低了效率，而且金属的涡流发热还将给系统带来巨大的安全隐患。在感应电能传输系统（IPT）系统中，现有的负载识别方法主要是通过RFID技术来实[2]基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（新教师类20100191120024)作者简介：王智慧（1980-），男，副教授，智能电力电子装置.wzhcqu@hotmail.com-1-型。本文以PS型拓扑结构为例，研究其非法负载检测方法。PS型IPT系统的电路拓扑如404550工作，即IPT系统停止工作。然而，IPT系统在能量传输过程中存在的高频磁场将会对RFID反馈信号造成干扰，这就可能会导致系统的误读误判，降低了负载识别的正确率。因此，本文提出了一种高识别率的非法负载检测的方法，本方法是将负载识别信号调制到系统原边输入电流上，在原边对识别信号解调后，实现了负载辨识。这种方法的主要优点在于，负载辨识信号不需要通过额外的耦合线圈传递，而是直接反映在原边输入电流上，避免了传递中的干扰，提高了识别率。1电流型IPT系统拓扑IPT系统拓扑根据原边和副边谐振方式的不同可以分为PP、PS、SP、SS型四种基本类[3]图1所示。PS型拓扑结构分为原边和副边两大部分。在原边部分，直流电源Edc与直流电感Ldc一起构成准电流源。S1-S44个IGBT开关构成全桥逆变网络，所形成的2个开关对（S1，S4）和（S2，S3），以互补的形式产生方波逆变输出。能量发射线圈Lp和谐振电容Cp构成的并联谐振网络具有短路保护可靠性高的特点。在副边部分，能量拾取线圈Ls和谐振电容Cs构成接收谐振网络，并经过整流和滤波后向负载RL供电。IdcLdcS1S3RpipRsLFR1EdcCPLPLSCSCFRLS2S455图1PS型IPT系统拓扑Fig.1Parallel-seriesresonanttopolog...