磁耦合式无线充电主回路结构及其控制

摘要

无线电能传输技术（WPT）是一项新兴的技术。相对传统的电能传输，无线电能传输有效地避免了导线拔插、断路、产生电火花等弊端，成为当前的研究热点之一。无线电能传输按照传输原理可分电磁辐射式、电磁感应式和磁耦合谐振式。其中，磁耦合谐振式无线电能传输技术相对来说具有传输距离远、传输效率高、输出功率大等优点，且对介质依赖相对较小。该技术可应用到电动汽车的无线充电，克服传统充电带来的种种弊端，使得系统安全有效地运行。 首先简要阐述了无线电能传输的三种方式。概述了磁耦合谐振式无线电能传输技术的结构和工作原理，介绍了相关理论——耦合模理论和电路谐振理论的基本内容，并对无线电能传输的控制策略进行简单分析概括。 其次，提出了一种 SPSP 型磁耦合谐振式无线电能传输结构，并进行参数确定，然后利用MATLAB将其与SPS型磁耦合谐振式无线电能传输结构进行仿真对比，结果表明，SPSP结构在设计参数附近有较好的输出特性，证明了SPSP结构的优越性及其参数选择的正确性。 最后，对提出的SPSP 型拓扑结构进行分析，进而讨论了系统参数对谐振频率的影响。讨论结果表明，结构中某一电容值和耦合系数k对系统谐振频率有很大影响，该结果为调节系统输出提供了一定依据。在此基础上利用频率跟踪控制策略，以保持电源输出功率恒定和负载端输出功率最大。仿真验证了频率跟踪下系统的输出，并对比了在该控制策略下和不在该控制策略下输出电流、输出功率及传输效率随耦合系数的变化。仿真结果表明，系统在该控制策略下有较好的输出性能。

目录

第一个书签之前

OLE_LINK17

OLE_LINK14

OLE_LINK20

OLE_LINK26

OLE_LINK25

OLE_LINK1

OLE_LINK4

OLE_LINK7