有軌電車車載超級電容無線充電恒流輸出控制方法的研究.pdf

1、將超級電容作為儲能裝置應(yīng)用于現(xiàn)代有軌電車無線電能傳輸技術(shù)(Wireless Power Transfer，簡稱WPT)中，可以實現(xiàn)靈活、安全、成本較低的現(xiàn)代有軌電車無接觸網(wǎng)供電技術(shù)。在WPT系統(tǒng)中，由于原、副邊無接觸，系統(tǒng)的輸出控制通常采用無線通信的方式來實現(xiàn)閉環(huán)控制，這種方式會帶來通信延時、誤碼率高等問題。本文針對原、副邊無通信的超級電容恒流充電的控制方法進(jìn)行研究，在保證原邊電流恒定的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對超級電容充電電流的控制，并利用仿真和

2、實驗驗證了控制方案的有效性。
　　本文首先對SS型WPT系統(tǒng)進(jìn)行建模，主要包括兩部分:利用互感模型建立了SS型WPT系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模型，并對電路進(jìn)行了分析，推導(dǎo)了超級電容等效電阻的模型，并對系統(tǒng)的傳輸特性進(jìn)行分析，主要包括互感和等效電阻對電壓增益、電流增益、傳輸效率、傳輸功率的影響;建立了原邊電路和副邊電路的動態(tài)模型，分別推導(dǎo)了它們的傳遞函數(shù)。
　　其次，對無通信情況下的超級電容恒流充電控制方案進(jìn)行研究，主要分為兩部分。第一，利

3、用互感模型，對原邊恒流及超級電容充電電流恒定的控制方案進(jìn)行分析，確定了通過移相控制保持原邊電流恒定，通過控制buck電路的占空比來保持超級電容充電電流恒定的控制方案的可行性，并根據(jù)最優(yōu)負(fù)載的公式，推導(dǎo)出效率較高情況下原邊電流參考值及超級電容充電電流參考值的選擇方法。第二，根據(jù)原、副邊的傳遞函數(shù)，對原、副邊的控制器參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，利用MATLAB/Simulink仿真軟件驗證了控制方案的有效性。
　　最后，利用實驗室1kW實驗平臺對提