ICPT系統(tǒng)中信號雙向傳輸機(jī)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(jī)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(jī)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(bǔ)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(jī)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(jī)構(gòu)過流過壓等現(xiàn)象做了抑