面向家電應(yīng)用的多分區(qū)ICPT系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、面向家電應(yīng)用的多分區(qū)ICPT系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：吳傳林指導(dǎo)教師：孫躍教授兼職導(dǎo)師：高立克高工學(xué)位類別：工程碩士（控制工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院二O一七年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要感應(yīng)耦合電能傳輸(ICPT)技術(shù)是一種新型的電能接入方式，其綜合利用電磁感應(yīng)原理、電力電子技術(shù)以及現(xiàn)代控制技術(shù)，以高頻磁場(chǎng)作為能量傳輸?shù)慕橘|(zhì)，實(shí)現(xiàn)電能從電源向用電設(shè)備非電氣接觸方式的傳輸。智能家居近些年來為越來越

2、多的人們所關(guān)注，消費(fèi)電子產(chǎn)品、便攜式電子設(shè)備已成為人們辦公和生活的必需品?！盁o尾”家電、廚電和無線充電手機(jī)等擺脫傳統(tǒng)用電線纜的限制，使用方便、快捷，為越來越多的消費(fèi)者所接受。目前很多此類產(chǎn)品的“無線電源”基本都是專用的，由于電壓、功率等級(jí)存在差異，大多應(yīng)用都是采用獨(dú)立成套的系統(tǒng)單獨(dú)供電，特別是在同一個(gè)使用區(qū)域（比如桌面、作業(yè)臺(tái)面），勢(shì)必產(chǎn)生較高的成本和造成資源的浪費(fèi)。針對(duì)這一問題，本文對(duì)中小功率等級(jí)負(fù)載，能夠在小范圍內(nèi)同時(shí)為多個(gè)不同用電

3、設(shè)備提供電能，實(shí)現(xiàn)電能無線傳輸?shù)亩喾謪^(qū)ICPT系統(tǒng)展開了研究。主要研究工作如下：針對(duì)多分區(qū)系統(tǒng)分區(qū)間線圈可能存在互感影響而改變系統(tǒng)參數(shù)，導(dǎo)致諧振點(diǎn)偏移，降低系統(tǒng)性能的問題，分析了分區(qū)間互感的影響因素，并給出了減小甚至消除這種互感影響的措施。針對(duì)分區(qū)負(fù)載的切入切出可能會(huì)改變其他分區(qū)電路諧振參數(shù)，影響主電路工作的問題，建立分區(qū)等效模型，并通過分析及仿真驗(yàn)證分區(qū)間并聯(lián)的多分區(qū)ICPT某一分區(qū)負(fù)載的切入切出不會(huì)改變其它分區(qū)電路的諧振參數(shù)而影響分

4、區(qū)的正常工作。為了滿足各分區(qū)存在不同電壓、功率等級(jí)的需求，結(jié)合負(fù)載的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用LCLP型補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)拓?fù)??；诙丝诶碚摷胺瓷渥杩估碚摻⑾到y(tǒng)模型，給出了系統(tǒng)同時(shí)滿足LCL網(wǎng)絡(luò)輸出穩(wěn)壓及電壓n倍放大和實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的約束條件，對(duì)滿足給出的條件下系統(tǒng)的輸出電壓、輸出電流、輸出功率及效率進(jìn)行了分析。然后提出了一種適用于LCL型多分區(qū)ICPT系統(tǒng)的參數(shù)配置方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)原邊恒壓副邊恒流與負(fù)載無關(guān)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)ZCS，減小了開關(guān)管的損耗，提升系統(tǒng)

5、效率，并且只需通過改變補(bǔ)償電感來改變其與原邊線圈電感的比值，就能夠改變系統(tǒng)輸出電壓，不同分區(qū)可以實(shí)現(xiàn)升壓或者降壓，具有較寬的輸出電壓范圍。最后設(shè)計(jì)了兩個(gè)分區(qū)的LCL型多分區(qū)ICPT系統(tǒng)，借助MatlabSimulink平臺(tái)建立了仿真模型，并根據(jù)仿真模型搭建了相應(yīng)的硬件實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了前文分析的正確性和所提出系統(tǒng)參數(shù)配置方法的可行性。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：感應(yīng)耦合電能傳輸(ICPT)，多分區(qū)，LCL補(bǔ)償，參數(shù)配置