非接觸電能傳輸系統(tǒng)的控制方法及其ZCS軟開關的研究.pdf

1、非接觸感應耦合電能傳輸(InductivelyCoupledPowerTransfer，ICPT)技術作為一種新型電能傳輸技術，通過空間磁場耦合原理來傳輸電能。與傳統(tǒng)電能傳輸技術不同，ICPT技術可以在有電氣隔離且電源和負載沒有直接接觸的情況下傳輸電能，具有維護費用低、可靠性高，可以在易燃易爆環(huán)境下運行等優(yōu)點。這項技術越來越多地運用于數(shù)碼設備、家電的無線供電、人體植入式醫(yī)療設備和電動汽車的無線充電等。
　　本文主要對ICPT系統(tǒng)的

2、控制方法及其ZCS軟開關實現(xiàn)進行了研究。首先介紹了非接觸電能傳輸技術的國內外研究現(xiàn)狀、應用及發(fā)展前景。簡要闡述了非接觸電能傳輸系統(tǒng)的基本結構和工作原理，介紹了ZCS軟開關的組成及原理。
　　分析了能量注入式電路拓撲及其工作原理，提出了改進的能量注入式控制方法，將能量注入模式和自由諧振模式兩種模式的切換周期由一個諧振周期的整數(shù)倍，改成了半個諧振周期的整數(shù)倍，這樣系統(tǒng)切換模式更加迅速。通過改變能量注入占空比、動態(tài)調節(jié)原邊的逆變電路的工

3、作模式，實現(xiàn)控制輸出電壓的目的。分析了負載參數(shù)變動對系統(tǒng)性能的影響，計算了能量注入占空比。簡單地分析了系統(tǒng)頻率分叉的現(xiàn)象，提出了ICPT控制策略。
　　使用MATLAB/Simulink對系統(tǒng)及其ZCS軟開關實現(xiàn)進行了仿真。仿真結果驗證了頻率分叉這一現(xiàn)象，也表明了本文提出的能量注入式控制方法可以保證逆變器工作在ZCS軟開關狀態(tài)，同時可根據(jù)負載阻值的變化動態(tài)調節(jié)能量注入占空比，進而達到穩(wěn)壓的目的。
　　最后對實驗裝置進行了設計