基于電容切換的ICPT系統(tǒng)負(fù)載及互感識(shí)別方法.pdf

1、感應(yīng)耦合電能傳輸（Inductive Coupled Power Transfer，ICPT）技術(shù)是一種以電磁感應(yīng)為理論基礎(chǔ)的無線電能傳輸技術(shù)，其通過高頻電磁場作為傳輸媒介，避免負(fù)載端與供電設(shè)備間的電氣接觸，這使得其具有安全、易于維護(hù)、靈活等優(yōu)點(diǎn)，目前已受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　隨著ICPT技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的負(fù)載可接入系統(tǒng)，系統(tǒng)需要為不同大小及性質(zhì)的負(fù)載制定對(duì)應(yīng)的功率控制策略。目前，針對(duì)ICPT系統(tǒng)負(fù)載及互感參數(shù)識(shí)別問題

2、缺乏較為深入的研究。傳統(tǒng)的負(fù)載識(shí)別方法將互感參數(shù)設(shè)定為一固定值，或者假設(shè)次級(jí)回路至初級(jí)回路的反射阻抗為零，這些都是較為理想的條件。然而，如電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)，不同電動(dòng)車具有不同的負(fù)載特性，不同的底盤高度及線圈位置偏移也將導(dǎo)致初次級(jí)線圈相對(duì)位置發(fā)生變化，進(jìn)而呈現(xiàn)不同的互感參數(shù)。與此同時(shí)，ICPT系統(tǒng)負(fù)載變化實(shí)際上反應(yīng)了負(fù)載功率需求的變化，系統(tǒng)需要根據(jù)負(fù)載調(diào)節(jié)功率輸出以確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效可靠傳輸。因此，迫切需要一種負(fù)載及互感參數(shù)識(shí)別方法，為

3、實(shí)現(xiàn)精確控制和提升系統(tǒng)性能打下基礎(chǔ)。
　　本文以SS型ICPT系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)其負(fù)載及互感參數(shù)識(shí)別問題展開研究。論文對(duì)現(xiàn)有負(fù)載識(shí)別技術(shù)，包括基于反射阻抗的負(fù)載識(shí)別、基于能量傳輸模型的負(fù)載識(shí)別、基于能量注入與能量自由振蕩方式的負(fù)載識(shí)別技術(shù)，進(jìn)行了研究分析，指出了目前方法存在的一些不足，給出本文研究工作的可行性及必要性。
　　結(jié)合SS型ICPT系統(tǒng)電路拓?fù)浼耙延械呢?fù)載識(shí)別理論基礎(chǔ)，提出了基于電容切換的負(fù)載識(shí)別方法，建立了基于

4、電容切換的負(fù)載識(shí)別模型，并給出了詳細(xì)的識(shí)別流程以及計(jì)算方法。設(shè)計(jì)了基于電容切換的ICPT系統(tǒng)負(fù)載識(shí)別電路，包括軟開關(guān)設(shè)計(jì)方法、相關(guān)信號(hào)采樣及處理方法。
　　使用Matlab/Simulink建立基于電容切換的ICPT系統(tǒng)負(fù)載識(shí)別仿真模型，通過仿真驗(yàn)證了所提出方法的正確性。基于理論分析與仿真結(jié)果，搭建負(fù)載識(shí)別實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)負(fù)載及互感參數(shù)變化分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的負(fù)載識(shí)別方法能夠以較高的準(zhǔn)確度及可信度識(shí)別不確定負(fù)載