非接触供电系统多负载自适应技术

从功率传输的角度出发,分析了非接触供电系统中并联调谐拾取电路和串联调谐拾取电路对系统参数和系统功率传输容量的影响。提出采用固定频率控制和动态无功参数调谐相结合的方法,以保证系统的工作频率恒定,并使开关器件工作在软开关状态。最后对改进后的系统进行了仿真研究和实验验证。

基于LCL补偿的多负载移动式感应非接触电能传输系统

针对多负载移动式非接触感应电能传输(inductive contactless power transfer,ICPT)系统的设计与控制进行研究,分析LCL电路的输出特性和阻抗特性,当其电感之比等于1时,其谐振频率与负载无关,满足多负载ICPT的要求;介绍多负载移动式ICPT系统的结构,并建立其等效电路模型,通过对等效模型的分析,提出原副边独立控制的控制策略和补偿电路设计原则,补偿电路要能够实现谐振频率与负载无关,以实现负载可变;分析LCL补偿电路的设计方法,分析副边LCL补偿和串联补偿的区别,当副边品质因数小于1时,LCL补偿输出功率更大;建立多负载移动式ICPT系统的仿真和实验平台,对理论分析和设计方法进行验证。

动态负载ICPT系统稳频稳压特性研究

为保证感应耦合电能传输(inductively coupled power transfer,ICPT)系统在动态负载工作模式下频率和输出电压的稳定性,提出一种通过对ICPT系统谐振耦合拓扑机构优化选型,并对系统参数进行优化设计,从而实现系统稳频稳压(stable frequency stable voltage,SFSV)输出的新方法。通过对系统谐振网络等效电路进行分析,给出动态负载工作模式下ICPT系统谐振耦合机构优化选型依据,并给出系统谐振耦合环节参数优化设计步骤和方法。最后,通过实验验证理论分析的正确性。

多负载无线电能传输系统的稳定性分析

多负载感应式无线电能传输系统由于加入了谐振补偿拓扑,可能存在多谐振点,从而导致系统频率控制中的不稳定现象。为此,本文重点研究了多负载无线电能传输系统的稳定工作条件。本文利用互感耦合模型获得了多负载系统次级侧到初级侧的等效反映阻抗;为了保证最大功率传输能力,获得了初、次级系统谐振频率一致时的初级谐振电容值;最后,根据多负载系统初级侧存在唯一零相角谐振点的条件,得到了多负载系统的稳定条件:当所有初、次级绕组之间的耦合系数的平方和与次级系统品质因数满足稳定条件时,系统工作在稳定区域,仿真分析验证了理论的正确性。

多负载谐振式无线能量传输系统特性分析

根据谐振式无线能量传输原理,建立了谐振式单线圈发射三线圈接收系统的电路模型,同时在三接收线圈采用对称结构的情况下,推导和研究了系统输入电流、负载电压、负载电流和传输效率与谐振频率、负载电阻、发射与接收线圈和接收与接收线圈间的互感等系统特性的关系,根据已知负载特性,通过Matlab仿真选取了系统工作频率、发射和接收线圈电感量最佳范围,并研究了发射接收线圈电感量、传输距离和负载变化对传输效率的影响,最后进行实验,结果与理论分析和仿真吻合。

随机负载条件下非接触供电系统的自适应调谐方法

建立了基于可分离变压器的感应耦合电能传输系统的物理模型,从理论上研究了传输效率的影响因素。数学分析表明,动态负载会导致电路系统的电抗发生改变,因此系统会偏离谐振状态。提出了采用固定激励电源频率与动态调节电路无功器件参数相结合的方法进行自适应调谐。激励电源保持较高的固定工作频率,实时检测负载电流,根据最大电流原则调节回路的补偿电容值,使系统重新回归谐振状态。实验结果表明,所提方法能使系统重新回归谐振状态。

非接触通用供电平台多负载解谐控制方法研究

利用新颖的自维持动态解谐控制方法解决了非接触通用供电平台多负载情况下,单个负载突然变动或波动较大时,对其他用电器的功率影响问题,避免了系统的崩溃,为多负载非接触感应耦合电能传输系统的稳定运行提供了保障。理论分析与PSpice仿真实验验证了该方法的可行性。

多负载远距离无线电能传输系统研究

针对一类既需多级输出又能延长传输距离的无线电能传输(WPT)场合,从磁耦合谐振基本原理出发,结合多中继结构与多负载结构的优势,设计了一种新型三线圈双负载WPT系统。该系统选用LCC-Multi-S型补偿拓扑,在传统双线圈系统中加入一级特殊的接收线圈,设计了两级接收线圈结构,推导了系统双负载恒压输出条件,实现了两级负载端的相同功率输出,同时系统WPT距离得到延长。仿真和实验验证了提出的方案的可行性。

多负载磁耦合谐振无线电能传输系统功效分析与优化

为了解决磁耦合谐振无线电能传输(WPT)系统在多负载情况下系统效率低、功率分配不均的问题,本文建立多负载系统的等效电路模型并进行理论推导,分析系统各负载两端电压对功率、效率的影响,提出一种能够同时实现功率分配和效率最大化的数值优化方法。首先通过对等效电路的分析确定系统总效率表达式,并以此作为目标函数;再以系统各接收端额定功率作为约束,通过粒子群优化算法(PSO)搜寻效率最大值;最后通过搭建仿真模型验证该控制方法的优越性。

多负载磁耦合谐振式无线电能传输系统特性分析

为解决单一电能发送端为多个负载同时提供电能的问题,文章基于磁耦合谐振工作原理,对多负载磁耦合谐振式无线电能传输系统进行建模,对线圈方位特性、线圈品质因数特性和系统功效特性进行分析和研究。首先推导得出在存在径向偏移的情况下,适度角度偏移会使互感增大,其次通过公式推导和仿真验证,实现了多负载MCR-WPT系统功效最大同步。然后在保证系统传输距离和负载输出功率前提下,运用自适应度粒子群寻优算法获取多负载磁耦合系统对应传输效率最大值;最后通过有限元仿真与实物系统搭建的方法,验证了该算法的正确性。

基于DSP控制的非接触式多负载供电系统

在分析现有非接触电能传输系统电路结构的基础上，提出了一种基于DSP控制的非接触式多负载电能传输系统，给出了系统架构，并就其工作模式进行了研究.

电压型CPT系统动态负载恒压输出研究

为解决电压型非接触电能传输(CPT)系统负载动态变化时输出电压不稳定的问题,提出了一种新的控制方法.该方法将原边串联-副边串联(SS)和原边串联-副边并联(SP)的2种电压型拓扑区别对待,前者控制原边谐振电流恒定,后者控制原边电压恒定.针对传统的原边电流恒定的控制方式,理论分析发现SP拓扑更适合用原边电压恒定的方式来控制,得到了2种拓扑的对立特性,并且证明了区别对待的必要性.仿真及实验结果表明:负载在一定范围内变化时,系统输出电压基本恒定,且原边输入功率能够根据负载需要自适应进行调节;负载动态切换时,系统能够快速稳定.

多接收端无线电能传输系统动态特性分析及多目标参数优化

无线电能传输(WPT)技术可有效提高供电过程的安全、可靠和灵活性,使用多接收端拓扑的WPT系统在大容量无接触供电场合(如电动汽车、轨道交通无线充电)得到了越来越广泛的应用。针对现有研究对多接收端WPT系统动态性能分析与优化方面的不足,该文建立了多接收端WPT系统动态模型,并基于动态模型推导了系统参数对稳态、动态性能的影响,进而提出一种多接收端WPT系统参数的多目标优化方法。通过仿真和实验验证了所提出的模型、优化方法的准确性和有效性。