移動式感應(yīng)非接觸電能傳輸系統(tǒng)的LCL諧振補(bǔ)償?shù)难芯?pdf

1、感應(yīng)式非接觸電能傳輸技術(shù)（Inductive Contactless Power Transfer，簡稱ICPT）是一種新型電能傳輸方式，集電磁感應(yīng)耦合技術(shù)、高頻電能變換技術(shù)和高頻諧振技術(shù)等高新技術(shù)于一體。它安全、高效、便捷地實現(xiàn)了電能的無導(dǎo)體連接傳輸，不僅在醫(yī)療、電子產(chǎn)品等日常使用設(shè)備上廣泛應(yīng)用，而且在易燃易爆、水下等嚴(yán)苛的環(huán)境中具有應(yīng)用前景。
　　在移動式ICPT技術(shù)的應(yīng)用場合中，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)不僅可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸入端的功率因數(shù)并實現(xiàn)

2、逆變電路的軟開關(guān)，同時其不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和元件參數(shù)直接影響了系統(tǒng)的增益特性和頻率特性，也對系統(tǒng)效率有影響。因此，對于補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的研究和改進(jìn)是ICPT理論和應(yīng)用的熱點。文章介紹了ICPT技術(shù)以及其補(bǔ)償技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，進(jìn)而闡述了ICPT系統(tǒng)的工作原理和主要構(gòu)成部分，并對松耦合變壓器的互感模型、諧振電路模型進(jìn)行了分析。
　　LCL諧振具有傳統(tǒng)諧振的優(yōu)點，同時可通過自身參數(shù)的合理設(shè)計實現(xiàn)恒流特性和開關(guān)管的ZVS，但原邊單邊LCL補(bǔ)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(bǔ)償基礎(chǔ)上著重于副邊不同補(bǔ)償方式下的系統(tǒng)建模，分別從系統(tǒng)視在功率的角度和系統(tǒng)傳輸能力的角度分析了原副邊補(bǔ)償電路的作用。文章還推導(dǎo)了此種補(bǔ)償下系統(tǒng)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(tǒng)補(bǔ)償電路參數(shù)的基本設(shè)計步驟。同時，本文從ICPT系統(tǒng)的高階數(shù)學(xué)模型出發(fā)，描述了頻率分叉現(xiàn)象并用數(shù)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(tǒng)發(fā)生頻率分叉和不發(fā)生頻率分叉時系統(tǒng)傳輸特性的差異以及導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生頻率分叉現(xiàn)象的原因，這有利于揭示系統(tǒng)工作的工作原理保證系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定，也有利于促使相應(yīng)的控制方案提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力。對基于LCL諧振補(bǔ)償?shù)腎CPT系統(tǒng)，進(jìn)行了初步的系統(tǒng)傳輸特性探索，并對系統(tǒng)特性的理論分析進(jìn)行了仿真驗證。最后介紹了實驗平臺的硬件設(shè)計并對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析，理論與實驗結(jié)果的一致性表明系統(tǒng)的高階數(shù)學(xué)模型的正確性與實用性，也表明LCL補(bǔ)償在導(dǎo)軌式ICP