ICPT系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性分析及耦合傳輸功率研究.pdf

1、感應(yīng)耦合電能傳輸(Inductive Coupled Power Transfer，簡(jiǎn)稱ICPT）技術(shù)是當(dāng)前電能傳輸領(lǐng)域的一項(xiàng)新興實(shí)用技術(shù)。該技術(shù)綜合應(yīng)用電力電子技術(shù)、磁場(chǎng)耦合技術(shù)和現(xiàn)代控制理論等，通過(guò)一次側(cè)和二次側(cè)線圈間的耦合磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)電能從靜止電源系統(tǒng)向一個(gè)或多個(gè)可移動(dòng)用電設(shè)備的非電氣直接接觸電能傳輸。
　　 論文以重慶市科委重點(diǎn)基金項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目為背景，主要基于ICPT系統(tǒng)四種補(bǔ)償模式，研究系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性和耦合傳

2、輸功率。在ICPT系統(tǒng)的研究中，頻率穩(wěn)定性和耦合傳輸功率研究一直是重點(diǎn)和難點(diǎn)。頻率穩(wěn)定性直接關(guān)系到系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)電能的高效率、高功率穩(wěn)定傳輸；耦合傳輸功率直接關(guān)系到系統(tǒng)是否能夠達(dá)到用電設(shè)備的功率需求。本論文進(jìn)行了以下幾方面的工作：
　　 針對(duì)ICPT系統(tǒng)四種補(bǔ)償模式，建立起一次側(cè)諧振頻率與拾取端負(fù)載電阻和一、二次側(cè)感應(yīng)耦合系數(shù)之間的關(guān)系模型，在建模過(guò)程中，引入特定等量變化參量，使建立的關(guān)系模型中并不包含一次側(cè)發(fā)射線圈電感、一次側(cè)諧

3、振網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償電容、二次側(cè)拾取線圈電感、二次側(cè)諧振網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償電容、一、二次側(cè)感應(yīng)耦合系數(shù)、拾取端額定負(fù)載電阻等參數(shù)，而是只包含一、二次側(cè)品質(zhì)因數(shù)、一次側(cè)相對(duì)諧振頻率、拾取端相對(duì)負(fù)載電阻、一、二次側(cè)相對(duì)感應(yīng)耦合系數(shù)的公式，簡(jiǎn)化了關(guān)系模型結(jié)構(gòu)，降低了研究分析難度。
　　 針對(duì)ICPT系統(tǒng)四種補(bǔ)償模式，引入根軌跡法分別分析了一次側(cè)諧振頻率隨拾取端負(fù)載電阻變化而變化的規(guī)律和一次側(cè)諧振頻率隨一、二次側(cè)感應(yīng)耦合系數(shù)變化而變化的規(guī)律，比較了四種補(bǔ)償

4、模式在頻率穩(wěn)定性方面各自具有的特性和同一補(bǔ)償模式在不同器件參數(shù)條件下具有的頻率穩(wěn)定性特性。介紹了圖示法的基本原理，并舉例驗(yàn)證了通過(guò)根軌跡得出的部分頻率穩(wěn)定性結(jié)論。
　　 針對(duì)ICPT系統(tǒng)四種補(bǔ)償模式，建立理想狀態(tài)下(系統(tǒng)工作頻率為二次側(cè)固有諧振頻率)耦合傳輸功率的關(guān)系模型，比較了四種補(bǔ)償模式和同一補(bǔ)償模式不同器件參數(shù)條件下在耦合功率傳輸性能方面各自的特點(diǎn)。建立系統(tǒng)采用浮頻控制時(shí)，非理想狀態(tài)（系統(tǒng)工作頻率不是二次側(cè)固有諧振頻率）下