ICPT系統(tǒng)中信號雙向傳輸機理研究.pdf

1、感應(yīng)耦合電能傳輸(Inductive Coupled Power Transmission，簡稱ICPT)技術(shù)作為無線電能傳輸技術(shù)的一種，能夠克服傳統(tǒng)電能接入技術(shù)在多粉塵、用電設(shè)備頻繁移動旋轉(zhuǎn)等用電場合的不足，是一種全新的電能接入技術(shù)。在移動吊裝設(shè)備、電氣化交通設(shè)備、易燃易爆等特殊用電環(huán)境、便攜式消費電子移動充電等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而在諸如井下鉆探設(shè)備的監(jiān)測控制，體內(nèi)植入醫(yī)療設(shè)備的通信等，不僅需要電能的無線傳輸，同時還要求系統(tǒng)具

2、有實時通信的能力。目前的研究多采用的是額外增加一個信號傳輸通道，或者是電能和信號共用一個傳輸通道，但信號只能從ICPT系統(tǒng)原邊向副邊傳輸。本文研究的是基于感應(yīng)耦合式電能傳輸通道的信號雙向傳輸技術(shù)。
　　論文以國家自然科學(xué)基金項目―高效多自由度非接觸電能傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究（50777071）和某校企合作項目―×××感應(yīng)式電能與信號耦合傳輸裝置研發(fā)為背景，在課題組對感應(yīng)耦合電能傳輸技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，主要研究了基于ICPT系統(tǒng)電能通道

3、的信號雙向傳輸?shù)臋C理問題。
　　本文分別介紹了ICPT系統(tǒng)中信號雙向傳輸技術(shù)。對于信號從原邊向副邊的傳輸，論文在已有的通過調(diào)節(jié)開關(guān)管控制頻率調(diào)制信號的信號傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，從電能角度出發(fā)，提出了另外一種調(diào)制頻率選擇策略，減少了電能損耗，同時提高了信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。文章分析了這種調(diào)制方法的機理，并設(shè)計了信號的解調(diào)電路。重點介紹了一種在ICPT系統(tǒng)中信號從系統(tǒng)副邊向原邊傳輸（反向傳輸）的方法。該方法基于副邊諧振電容調(diào)制，通過改變副邊對

4、原邊的反射阻抗影響原邊電流幅值，檢測原邊電流幅值包絡(luò)特征解調(diào)信號。文章通過對系統(tǒng)原副邊回路建模，列寫回路電壓方程，求解出了副邊對原邊的反射阻抗，并分析了因副邊拾取補償電容容值變化而造成的反射阻抗變化對原邊電流的影響。設(shè)計了信號的調(diào)制機構(gòu)和包絡(luò)檢波、比較整形等解調(diào)電路。
　　最后，本文分別對信號傳輸和電能傳輸品質(zhì)做了評估。并詳細(xì)分析了信號正反向傳輸?shù)睦碚撟畲笏俾?，以及電能的效率。對由于信號傳輸而造成的電能傳輸機構(gòu)過流過壓等現(xiàn)象做了抑