LCL无线电能传输系统动态分析与稳态控制

摘要

针对磁耦合谐振无线电能传输系统动态特性分析和稳态功率控制问题,利用有限元仿真设计了磁耦合机构,通过磁场参数化分析求解线圈自感、互感和耦合系数随相对位置变化特性、耦合损耗和线圈阻抗随频率变化特性。分析了LCL谐振补偿的双向传输系统等效电路,在Simulink中根据磁场仿真的耦合参数搭建了双向无线电能传输稳态仿真模型,设计了基于相位控制的功率同步控制器。仿真结果表明控制器可以快速实现目标功率数值和方向的闭环调节,LCL补偿拓扑可以使线圈电流稳恒。磁耦合动态仿真和稳态控制仿真为实验平台的设计提供了参考。