移動式感應非接觸電能傳輸系統的LCL諧振補償的研究.pdf

1、感應式非接觸電能傳輸技術（Inductive Contactless Power Transfer，簡稱ICPT）是一種新型電能傳輸方式，集電磁感應耦合技術、高頻電能變換技術和高頻諧振技術等高新技術于一體。它安全、高效、便捷地實現了電能的無導體連接傳輸，不僅在醫(yī)療、電子產品等日常使用設備上廣泛應用，而且在易燃易爆、水下等嚴苛的環(huán)境中具有應用前景。
　　在移動式ICPT技術的應用場合中，補償網絡不僅可以調節(jié)系統輸入端的功率因數并實現

2、逆變電路的軟開關，同時其不同的拓撲結構和元件參數直接影響了系統的增益特性和頻率特性，也對系統效率有影響。因此，對于補償網絡的研究和改進是ICPT理論和應用的熱點。文章介紹了ICPT技術以及其補償技術的研究現狀和發(fā)展趨勢，進而闡述了ICPT系統的工作原理和主要構成部分，并對松耦合變壓器的互感模型、諧振電路模型進行了分析。
　　LCL諧振具有傳統諧振的優(yōu)點，同時可通過自身參數的合理設計實現恒流特性和開關管的ZVS，但原邊單邊LCL補償

3、靈活性低、穩(wěn)定性差，甚至原邊會失諧。本文通過對LCL諧振電路的研究，在原邊LCL補償基礎上著重于副邊不同補償方式下的系統建模，分別從系統視在功率的角度和系統傳輸能力的角度分析了原副邊補償電路的作用。文章還推導了此種補償下系統電壓電流增益的歸一化公式、原邊阻抗角的歸一化公式，分析并給出了系統補償電路參數的基本設計步驟。同時，本文從ICPT系統的高階數學模型出發(fā)，描述了頻率分叉現象并用數值方法界定了分叉區(qū)域。
　　本文借助軟件計算分析

4、了系統發(fā)生頻率分叉和不發(fā)生頻率分叉時系統傳輸特性的差異以及導致系統發(fā)生頻率分叉現象的原因，這有利于揭示系統工作的工作原理保證系統工作性能穩(wěn)定，也有利于促使相應的控制方案提高系統的動態(tài)響應能力。對基于LCL諧振補償的ICPT系統，進行了初步的系統傳輸特性探索，并對系統特性的理論分析進行了仿真驗證。最后介紹了實驗平臺的硬件設計并對實驗結果進行了分析，理論與實驗結果的一致性表明系統的高階數學模型的正確性與實用性，也表明LCL補償在導軌式ICP