無線電能傳輸系統(tǒng)中的功率因數(shù)校正技術(shù)研究.pdf

1、無線電能傳輸（WPT）技術(shù)是一種安全、便捷、具有很大潛在商業(yè)價值的新興技術(shù)。大功率 WPT系統(tǒng)在投入使用時將對電網(wǎng)造成包括諧波污染在內(nèi)的一系列影響，需要引入相應(yīng)的有源功率因數(shù)校正（APFC）裝置加以改善。電動汽車無線充電系統(tǒng)對APFC環(huán)節(jié)的要求較高：網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.95以上，效率達(dá)到96％～97%，功率等級1~10kW或更高。
　　本文首先根據(jù)電動汽車對無線充電系統(tǒng)的技術(shù)要求，以采用全橋諧振變換器和串-并補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的電磁感應(yīng)式

2、WPT系統(tǒng)為研究對象，對其電氣特性進(jìn)行了分析，著重研究了參數(shù)失配情況下的功率特點(diǎn)，明確了APFC在WPT系統(tǒng)中的必要性和所發(fā)揮的作用。根據(jù)WPT系統(tǒng)的應(yīng)用要求設(shè)計了三級交錯Boost APFC方案，并提出了一種新的用于平均電流控制的電流檢測方法：用 IGBT電流替代電感電流實(shí)現(xiàn)電壓電流雙閉環(huán)控制。仿真驗(yàn)證了這種新的電流檢測方法的可行性，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)0.999的功率因數(shù)。此外，仿真驗(yàn)證了三級交錯Boost APFC應(yīng)用于不同功率等級的WPT

3、系統(tǒng)，功率因數(shù)校正效果良好（>0.99），輸入電流紋波抑制效果明顯，效率達(dá)到97%以上。以理論分析和仿真驗(yàn)證為基礎(chǔ)設(shè)計了基于 FAN9673多通道模擬控制芯片的2.5kW三級交錯Boost APFC硬件電路，采用IGBT電流檢測替代電感電流檢測進(jìn)行平均電流控制。對樣機(jī)進(jìn)行了0.5~2.5kW不同功率等級的電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了大于0.99的功率因數(shù)和96%以上的效率。本文的后續(xù)研究將著重于將該樣機(jī)應(yīng)用于完整的WPT系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。