基于移相控制的WPT系统恒压输出研究

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统中负载变化或外部干扰会导致系统输出电压的急剧变化,引起系统整体性能下降、失去稳定等问题,以SS型谐振网络拓扑结构为例,提出了一种基于移相调节原理的恒压控制策略。该策略根据零电压软开关(ZVS)移相工作原理与谐振回路建模理论,推导出逆变器驱动信号移相角与系统输出电压的参数表达式,在负载电阻发生变化的情况下,通过调节逆变器驱动信号相位,从而可实现系统输出电压的恒定。仿真和实验结果表明,该移相控制策略的控制器结构简单,避免了繁琐的参数计算和复杂的电路结构;在相同条件下,使用移相恒压控制的闭环系统能够解决负载突变时所引起的系统输出电压失稳的问题,对负载具有更好地适应性。

无线电能传输恒压拓扑及恒压输出控制方法

针对无线电能传输系统在负载和距离动态变化时,引起原边线圈电流不稳定和失谐问题,由此导致副边输出电压不恒定,设计一种原边LCL拓扑与副边恒压控制相结合的无线电能传输系统。首先,依据阻抗分析得到LCL-S型无线电能传输系统的数学模型;然后,通过设计参数,建立Simulink仿真模型,对该拓扑进行负载特性和频率特性分析;最后依据拓扑特性,设计了以DC-DC变换器为主控环节的副边恒压控制,使系统可以在变距离和变负载条件下,实现恒压输出特性。设计了副边的闭环控制程序,仿真验证了恒压控制效果。结果表明该控制策略可以实现快速有效的恒压控制。

方矩形冷弯型钢机组远程管理系统的设计与实现

针对某钢管厂冷弯型钢机组运行效率低、信息流通不畅的问题,在企业已有的自动化设备基础上设计并实现了该机组的远程管理系统。基于WinCC管理系统开发了该机组的信息管理系统,使用PHP脚本语言开发了动态域名服务程序,通过Internet/Intranet网络实现了对冷弯型钢机组运行状态的远程监控和生产数据的远程访问。采用设备综合效率(Overall Equipment Effectiveness,OEE)量化机组运行效率,方便企业管理者改善现场生产瓶颈和提升生产效率。经实际运行后,该系统运行状态良好,达到了优化组织生产和提高生产效率的目的,具有实际应用价值和推广意义。

基于ADS的无线电能传输前端放大器的研究

磁谐振式无线电能传输系统在中远距离的环境下,为保证传输效率和输出功率,发射侧需要搭载高频逆变电路,逆变电路中常采用的E类放大器易出现与负载不匹配的问题。针对上述问题,设计了一种改进的E类放大器。首先对无线电能传输系统和E类放大器电路进行了机理分析建模,然后根据工作频率进行了结构改进和电路参数设计,最后通过ADS软件进行了仿真验证。仿真结果表明,改进的E类放大器在加入前后端阻抗匹配网络之后,可以在负载变化时,使输出功率和传输效率更加稳定,源线圈到负载线圈的传输效率可以达到90%以上。