基于推拉式拓撲的ICPT系統(tǒng)頻率調(diào)諧方法研究.pdf

1、在現(xiàn)實生活中，人類所擁有的大多數(shù)的電氣設備的用電方式，幾乎都是通過電氣接觸的方式來從電網(wǎng)獲取電能。然而，這種直接接觸的方式對設備的靈活性會有很大影響，還存在一定的安全隱患。為了解決這些電氣設備的電能接入的靈活性和安全性問題，無線電能傳輸（WPT，wireless power transfer）技術產(chǎn)生。
　　感應耦合電能傳輸（ICPT，Inductively Coupled Power Transfer）是目前在無線電能傳輸技術領

2、域相對成熟的研究方向。但是對于ICPT系統(tǒng)研究來說還有很多問題值得深入的研究。本文針對系統(tǒng)負載變化導致原邊電路反射阻抗變化，進而影響原邊電路的固有諧振頻率的問題進行了研究。如果原邊固有諧振頻率發(fā)生變化，與系統(tǒng)的額定工作頻率不一致，這會導致系統(tǒng)的能量傳輸能力與傳輸效率的降低，還會引起輸出電壓不穩(wěn)的問題，因此需要對影響ICPT系統(tǒng)原邊電路固有諧振頻率的因素進行分析，利用可靠的控制策略，保證系統(tǒng)原邊固有諧振頻率的穩(wěn)定，從而提高系統(tǒng)的功率傳輸能

3、力和效率，保證系統(tǒng)輸出電壓的穩(wěn)定，保證系統(tǒng)可以可靠供電。
　　本文首先論述了ICPT系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對ICPT系統(tǒng)調(diào)諧控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了進一步的分析，并對ICPT系統(tǒng)的基本結(jié)構和工作原理做了簡要介紹。然后分析了ICPT系統(tǒng)中的基本拓撲結(jié)構及其常用的調(diào)諧控制方法，設計了一種在原邊電路加入可變電容的調(diào)諧電路，對該電路進行了理論分析，采用移相控制策略對系統(tǒng)中的可變調(diào)諧電容進行控制，從而達到保證系統(tǒng)原邊電路諧振頻率相對恒定

4、，輸出電壓相對穩(wěn)定。
　　針對所設計的ICPT調(diào)諧控制系統(tǒng)，在Matlab/simulink仿真平臺上搭建系統(tǒng)的整體仿真模型，進行了相應的仿真分析。結(jié)果說明當可變調(diào)諧電容值在一定范圍內(nèi)變化時，通過適當調(diào)諧控制，系統(tǒng)的原邊電路諧振頻率可以保持相對恒定，輸出電壓也可以相對穩(wěn)定。最后進行了系統(tǒng)實驗驗證，利用FPGA控制芯片設計了可變調(diào)諧電容的控制電路，與逆變器的主電路、驅(qū)動電路、檢測電路和整流輸出電路組成了系統(tǒng)實驗電路，對所做的理論分析