有軌電車(chē)車(chē)載超級(jí)電容無(wú)線(xiàn)充電恒流輸出控制方法的研究.pdf

1、將超級(jí)電容作為儲(chǔ)能裝置應(yīng)用于現(xiàn)代有軌電車(chē)無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)(Wireless Power Transfer，簡(jiǎn)稱(chēng)WPT)中，可以實(shí)現(xiàn)靈活、安全、成本較低的現(xiàn)代有軌電車(chē)無(wú)接觸網(wǎng)供電技術(shù)。在WPT系統(tǒng)中，由于原、副邊無(wú)接觸，系統(tǒng)的輸出控制通常采用無(wú)線(xiàn)通信的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，這種方式會(huì)帶來(lái)通信延時(shí)、誤碼率高等問(wèn)題。本文針對(duì)原、副邊無(wú)通信的超級(jí)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(shí)現(xiàn)對(duì)超級(jí)電容充電電流的控制，并利用仿真和

2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了控制方案的有效性。
　　本文首先對(duì)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(duì)電路進(jìn)行了分析，推導(dǎo)了超級(jí)電容等效電阻的模型，并對(duì)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(duì)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(dòng)態(tài)模型，分別推導(dǎo)了它們的傳遞函數(shù)。
　　其次，對(duì)無(wú)通信情況下的超級(jí)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(duì)原邊恒流及超級(jí)電容充電電流恒定的控制方案進(jìn)行分析，確定了通過(guò)移相控制保持原邊電流恒定，通過(guò)控制buck電路的占空比來(lái)保持超級(jí)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(jí)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(duì)原、副邊的控制器參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用MATLAB/Simulink仿真軟件驗(yàn)證了控制方案的有效性。
　　最后，利用實(shí)驗(yàn)室1kW實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)提