基于ICPT系统谐振频率跟踪方法的研究-论文.pdf

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1、基于ICPT系统谐振频率跟踪方法的研究王鑫(广西电网有限责任公司百色供电局)【摘要】首先对基于初次级串联补偿的ICPT系统拓扑模型进行分析，再研究输出功率与系统工作频率之间的关系，论述基于ICPT系统的谐振频率跟踪方法，最后通过实验分析，证明该方法的可行性与可靠性。【关键词】ICPT系统；谐振频率跟踪方法；感应耦合；扰动观察法。【中图分类号】TM92【文献标识码】B【文章编号】1006—4222(2014)18—0109—02在科技快速的发展下，人们对用电设备的可靠性、安全性会利用在原副边电感的谐振补偿，尽最大程度来消除或减少要求也在不断提高，这种形势下．具有先进理念的感应式非

2、接其所产生的无功功率。而拓扑补偿根据形式不同。可分为多谐触电能传输系统(ICPT)便也应运而生。非接触电能传输作为振补偿与单谐振补偿两种．其中多谐振补偿多是指利用两只一种新型的电能传输措施．主要是指通过对电力电子技术与电容同时对原边和副边进行补偿的拓扑结构．而单谐振补偿电磁感应耦合技术的充分结合。实现了不通过物体的直接接是指利用电容来进行对谐振网络原副边进行的高阶补偿。触进行电能的传输。而IC系统谐振变换器耦合距离或不同感应耦合电能传输系统的核心环节便是变压器．松耦合负载时，系统的谐振频率点也会渐渐偏离原来设计的谐振频变压器可充分实现空间上的分离．也是电能通过交变的电磁率点，从

3、而影响系统传输效率与功率。因此，在实际应用中，相场传输的通道，根据松耦合变压器的结构、形状、用途等方面关研究人员也十分重视IC系统频率与输出功率之间的关的不同，可以将其分为导轨式、点对面式、点对点式三种。导轨系，并提出利用扰动观察法的谐振频率跟踪方法．来达到对谐式松耦合变压器多用于运输与交通行业。原边为一根长导线．振频率的实时跟踪效果，最终保证系统的最大功率输出，以提而副边属于可以移动或多个拾取端．拾取机构可以采用的磁高系统的输出效率。芯形状包括有0型、U型、E型、E1型等多种形式。点对面式1ICPT系统的介绍松耦合变压器多用于电类、手机等小功率的设备．一般用于原1．1ICPr

4、系统的构造分析边为平板式结构，而副边为多拾取端，可以看作是多个需要充电的“点”。点对点式松耦变压器包括有螺线管线圈式结构、可IC系统作为一种感应式非接触电能传输系统．主要是分离变压器结构等等，此类变压器的原边与副边大多固定在由接收端、发送端、电源、负栽四大部分所组成。系统主要由发射端与接收端两个空间上完全分离的部分组成．然后发射端一定位置上．系统原边与副边固定位置既可以是一原边时一副边，也可以是一原边对多副边【”。与电源相连接，而接收端又与负载相连接．最终组成IC系统(具体结构见图1所示)。2影响ICFr系统传输能力的原因分析对ICPT系统传输质量的评价主要通过系统最大效率传、

5、输与最大功率传输而实现，通过对ICPrr系统传输质量的衡色源l发避墉接受潮A量，才能保证IC系统的传输能力。但是，从实际设计情况来看，却存在有以下矛盾：进行系统最大功率传输结构参数设计图1ICPT系统的构造示意图1．2ICPT系统的分类分析时。系统无法达到最大效率传输，且原边串联补偿的电压系统效率也较低。但若为了保证系统传输功率，便需要加大原边电通过对当前所应用IC系统的分析，可将其根据输入源流、电压的输入，但如此一来．也会增加ICPT系统的设计成的不同分为电压型IC系统与电流型ICPrr系统两类若原本，还有可能影响到系统的稳定性与可靠性日。边是采用串联补偿形式，则激励源大多是

6、选择应用电压源；若综合来看．影响IC系统传输能力的因素包括有电磁变原边是采用并联补偿形式，则因为电路输入阻抗较小．会优先换环节的功率传输能力、谐振补偿电路各参数的选取、逆变环选择电流源作为激励源节开关管耐压和耐流特性等等。因此，其也决定了系统在能量1．3IC系统的多谐振拓扑结构分析传输过程中产生能量损耗。而ICFr系统能力的损耗，主要体基于原副边存在电感的关系，在运行过程中．系统便会产现在磁场空间损耗、电磁环节射频损耗、导线肌肤效应发热损生较大的无功功率，这样一来。不仅会增加变压器的电压电耗、系统逆变环节的器件损耗、电路各参数的杂散损耗等，传流，还会对系统的传输效率与功率产生一

7、定程度的影响，最终输过程的能量损耗见图2所示削弱IC系统的传输能力。基于这种现象，在实际应用时，多錾—输出功率减少，则需立即往相反方向进行扰动。由此一来，——__-_---_一竺IICPT系统的实际工作频率便可以渐渐接近最优谐振频率。久而久之，便可在附近一个较小的范围内往复，达到稳定状态l引。—竺———、、●-_礁■_芯-_损__耗__0‘’-一'’’■5基于ICPT系统谐振频率跟踪方法的实验分析为论证基于扰动观察法在ICPrr系统中应用的可行性与影响，导致系统传输功能与传输效率降低，因此，