基于推拉式拓?fù)涞腎CPT系統(tǒng)頻率調(diào)諧方法研究.pdf

1、在現(xiàn)實(shí)生活中，人類所擁有的大多數(shù)的電氣設(shè)備的用電方式，幾乎都是通過電氣接觸的方式來從電網(wǎng)獲取電能。然而，這種直接接觸的方式對(duì)設(shè)備的靈活性會(huì)有很大影響，還存在一定的安全隱患。為了解決這些電氣設(shè)備的電能接入的靈活性和安全性問題，無線電能傳輸（WPT，wireless power transfer）技術(shù)產(chǎn)生。
　　感應(yīng)耦合電能傳輸（ICPT，Inductively Coupled Power Transfer）是目前在無線電能傳輸技術(shù)領(lǐng)

2、域相對(duì)成熟的研究方向。但是對(duì)于ICPT系統(tǒng)研究來說還有很多問題值得深入的研究。本文針對(duì)系統(tǒng)負(fù)載變化導(dǎo)致原邊電路反射阻抗變化，進(jìn)而影響原邊電路的固有諧振頻率的問題進(jìn)行了研究。如果原邊固有諧振頻率發(fā)生變化，與系統(tǒng)的額定工作頻率不一致，這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的能量傳輸能力與傳輸效率的降低，還會(huì)引起輸出電壓不穩(wěn)的問題，因此需要對(duì)影響ICPT系統(tǒng)原邊電路固有諧振頻率的因素進(jìn)行分析，利用可靠的控制策略，保證系統(tǒng)原邊固有諧振頻率的穩(wěn)定，從而提高系統(tǒng)的功率傳輸能

3、力和效率，保證系統(tǒng)輸出電壓的穩(wěn)定，保證系統(tǒng)可以可靠供電。
　　本文首先論述了ICPT系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對(duì)ICPT系統(tǒng)調(diào)諧控制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了進(jìn)一步的分析，并對(duì)ICPT系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理做了簡(jiǎn)要介紹。然后分析了ICPT系統(tǒng)中的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其常用的調(diào)諧控制方法，設(shè)計(jì)了一種在原邊電路加入可變電容的調(diào)諧電路，對(duì)該電路進(jìn)行了理論分析，采用移相控制策略對(duì)系統(tǒng)中的可變調(diào)諧電容進(jìn)行控制，從而達(dá)到保證系統(tǒng)原邊電路諧振頻率相對(duì)恒定

4、，輸出電壓相對(duì)穩(wěn)定。
　　針對(duì)所設(shè)計(jì)的ICPT調(diào)諧控制系統(tǒng)，在Matlab/simulink仿真平臺(tái)上搭建系統(tǒng)的整體仿真模型，進(jìn)行了相應(yīng)的仿真分析。結(jié)果說明當(dāng)可變調(diào)諧電容值在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，通過適當(dāng)調(diào)諧控制，系統(tǒng)的原邊電路諧振頻率可以保持相對(duì)恒定，輸出電壓也可以相對(duì)穩(wěn)定。最后進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，利用FPGA控制芯片設(shè)計(jì)了可變調(diào)諧電容的控制電路，與逆變器的主電路、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和整流輸出電路組成了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)電路，對(duì)所做的理論分析