非接觸電能傳輸系統(tǒng)的控制方法及其ZCS軟開關(guān)的研究.pdf

1、非接觸感應(yīng)耦合電能傳輸(InductivelyCoupledPowerTransfer，ICPT)技術(shù)作為一種新型電能傳輸技術(shù)，通過空間磁場耦合原理來傳輸電能。與傳統(tǒng)電能傳輸技術(shù)不同，ICPT技術(shù)可以在有電氣隔離且電源和負(fù)載沒有直接接觸的情況下傳輸電能，具有維護(hù)費(fèi)用低、可靠性高，可以在易燃易爆環(huán)境下運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)越來越多地運(yùn)用于數(shù)碼設(shè)備、家電的無線供電、人體植入式醫(yī)療設(shè)備和電動(dòng)汽車的無線充電等。
　　本文主要對(duì)ICPT系統(tǒng)的

2、控制方法及其ZCS軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。首先介紹了非接觸電能傳輸技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、應(yīng)用及發(fā)展前景。簡要闡述了非接觸電能傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，介紹了ZCS軟開關(guān)的組成及原理。
　　分析了能量注入式電路拓?fù)浼捌涔ぷ髟恚岢隽烁倪M(jìn)的能量注入式控制方法，將能量注入模式和自由諧振模式兩種模式的切換周期由一個(gè)諧振周期的整數(shù)倍，改成了半個(gè)諧振周期的整數(shù)倍，這樣系統(tǒng)切換模式更加迅速。通過改變能量注入占空比、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)原邊的逆變電路的工

3、作模式，實(shí)現(xiàn)控制輸出電壓的目的。分析了負(fù)載參數(shù)變動(dòng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，計(jì)算了能量注入占空比。簡單地分析了系統(tǒng)頻率分叉的現(xiàn)象，提出了ICPT控制策略。
　　使用MATLAB/Simulink對(duì)系統(tǒng)及其ZCS軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果驗(yàn)證了頻率分叉這一現(xiàn)象，也表明了本文提出的能量注入式控制方法可以保證逆變器工作在ZCS軟開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)可根據(jù)負(fù)載阻值的變化動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能量注入占空比，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。
　　最后對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)