基于二极管钳位五电平技术的LCL型感应电能传输系统谐波分析

发布时间：2018-03-02 08:50

本文关键词： 感应电能传输二极管钳位五电平逆变器总谐波畸变率谐波消除　出处：《电工技术学报》2017年14期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：感应电能传输(IPT)系统通常采用单相全桥逆变器作为交流电源,受功率半导体器件容量和成本限制,输出功率受限。为实现IPT系统的大功率输出,将二极管钳位五电平逆变技术应用到IPT系统中,并详细分析二极管钳位五电平逆变技术在IPT系统中的工作原理。利用逆变器输出电压的傅里叶级数表达式及电路拓扑,建立基于谐波与移相角、脉宽的关系表达式,得到五电平逆变器的最优工作点。与全桥逆变拓扑相比,所提控制策略能消除逆变器输出电压的3次、5次谐波,降低电压谐波总畸变率,同时增加IPT系统的输出功率。最后,构建一个五电平IPT的实验系统,实验结果验证了该方法的正确性与有效性。
[Abstract]:Induction Power Transmission (IPT) system usually uses single-phase full-bridge inverter as AC power supply, which is limited by the capacity and cost of power semiconductor devices. The technique of diode clamped five-level inverter is applied to IPT system, and the working principle of diode clamped five-level inverter technique in IPT system is analyzed in detail. The Fourier series expression of output voltage of inverter and the circuit topology are used. Based on the expression of the relationship between harmonic and phase shift angle and pulse width, the optimal operating point of the five-level inverter is obtained. Compared with the full-bridge inverter topology, the proposed control strategy can eliminate the third and fifth harmonics of the output voltage of the inverter. The total distortion rate of voltage harmonics is reduced and the output power of IPT system is increased. Finally, a five-level IPT experimental system is constructed, and the experimental results show that the method is correct and effective.
【作者单位】：西南交通大学电气工程学院;
【基金】：四川省青年科技基金(2016JQ0033) 国家自然科学基金(51677155)资助项目
【分类号】：TM724

【参考文献】

相关期刊论文前10条

1 麦瑞坤;马林森;;基于双拾取线圈的感应电能传输系统研究[J];中国电机工程学报;2016年19期

2 麦瑞坤;陆立文;李勇;;两逆变器并联IPT系统的环流消除方法研究[J];电工技术学报;2016年03期

3 麦瑞坤;陆立文;李勇;何正友;;一种采用最小电压与最大电流跟踪的IPT系统动态调谐方法[J];电工技术学报;2015年19期

4 曾爽;刘秀兰;李香龙;迟忠君;陈建树;;电动汽车非接触充电负载自适应控制方法[J];电网技术;2015年02期

5 刘计龙;肖飞;陈伟;杨国润;王恒利;;一种三电平全桥直流变换器新型控制策略研究[J];中国电机工程学报;2014年33期

6 蔡华;史黎明;李耀华;;感应耦合电能传输系统输出功率调节方法[J];电工技术学报;2014年01期

7 黄学良;谭林林;陈中;强浩;周亚龙;王维;曹伟杰;;无线电能传输技术研究与应用综述[J];电工技术学报;2013年10期

8 周明磊;游小杰;王琛琛;李强;;特定次谐波消除调制方式的谐波特性分析[J];电工技术学报;2013年09期

9 蔡国伟;孔令国;潘超;王建元;杨德友;;基于频变特性的变压器谐波损耗分析[J];电网技术;2011年11期

10 李国丽;史晓锋;姜卫东;王红涛;;二极管钳位型多电平逆变器脉宽调制时电容电压均衡方法[J];电工技术学报;2009年07期

【共引文献】

相关期刊论文前10条

1 马林森;李勇;麦瑞坤;;基于二极管钳位五电平技术的LCL型感应电能传输系统谐波分析[J];电工技术学报;2017年14期

2 刘帼巾;李义鑫;崔玉龙;边鑫磊;白佳航;;磁耦合谐振式无线电能传输频率控制方法研究[J];电器与能效管理技术;2017年12期

3 叶方圆;胡宏民;程岩松;沈得金;杨双龙;;基于Ansoft HFSS的磁耦合谐振线圈设计[J];中国战略新兴产业;2017年24期

4 方赞峰;张波;江彦伟;;磁谐振无线电能传输功率关系及频率失谐分析[J];广西大学学报(自然科学版);2017年03期

5 万钧力;陈磊;;磁耦合谐振式无线电能传输系统特性研究[J];三峡大学学报(自然科学版);2017年04期

6 闫美存;王旭东;;CSME系统的EIV-RLS辨识建模法及其精度分析[J];电工技术学报;2017年11期

7 黄云霄;张强;徐晨洋;牛天林;;电动汽车无线充电线圈偏移情况下的效率提升[J];测控技术;2017年05期

8 朱国荣;林鹏;陆江华;李小坤;;无线能量传输系统双LCC谐振补偿电路研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2017年05期

9 刘新天;秦稳稳;郑昕昕;;电动汽车无线充电系统拓扑与控制策略研究[J];电子技术应用;2017年05期

10 孙跃;贾鑫;唐春森;;基于三线圈合成算法的WPT-EV拾取定位技术[J];浙江大学学报(工学版);2017年05期

【二级参考文献】

相关期刊论文前10条

1 李勇;麦瑞坤;陆立文;何正友;;一种采用级联型多电平技术的IPT系统谐波消除与功率调节方法[J];中国电机工程学报;2015年20期

2 麦瑞坤;陆立文;李勇;何正友;;一种采用最小电压与最大电流跟踪的IPT系统动态调谐方法[J];电工技术学报;2015年19期

3 李勇;麦瑞坤;马林森;何正友;;一种双初级线圈并绕的感应电能传输系统及其功率分配方法[J];中国电机工程学报;2015年17期

4 景无为;黄学良;陈琛;刘瀚;谭林林;王维;;多组无线电能传输系统间效率影响因素分析[J];电工技术学报;2015年14期

5 范兴明;莫小勇;张鑫;;无线电能传输技术的研究现状与应用[J];中国电机工程学报;2015年10期

6 杨庆新;章鹏程;祝丽花;薛明;张献;李阳;;无线电能传输技术的关键基础与技术瓶颈问题[J];电工技术学报;2015年05期

7 王岱;管晓宏;吴江;高君宇;;基于车辆行驶行为特性建模的电动汽车充放电策略与分析[J];电网技术;2014年09期

8 马俊鹏;宋文胜;冯晓云;;单相三电平脉冲整流器无锁相环直接功率控制[J];中国电机工程学报;2015年07期

9 刘月贤;王天钰;杨亚宇;王晓茹;;电动汽车充放电系统建模与仿真[J];电力系统保护与控制;2014年13期

10 何正友;李勇;麦瑞坤;李砚玲;;考虑阻感性负载IPT系统的动态补偿技术[J];西南交通大学学报;2014年04期

【相似文献】

相关期刊论文前10条

1 蒋路平;风电·光电中的逆变器选择[J];太阳能;2003年05期

2 蒋路平;;风光发电系统中逆变器的选择[J];中国建设动态.阳光能源;2005年03期

3 盛立健;张先飞;郑建勇;;Z源逆变器的研究[J];江苏电器;2008年02期

4 丁成伟;高鹤;赵吉利;;一种实用的车载逆变器的设计[J];今日电子;2008年03期

5 ;凯翔专业为逆变器检测提供解决方案——逆变器负载柜[J];电源技术应用;2009年05期

6 刘耀宏;;逆变器[J];信息系统工程;2010年05期

7 ;您的光伏逆变器还没检测?凯翔来给您支招![J];电源技术应用;2010年11期

8 张艺东;;SPWM逆变器调制方式的研究[J];科技创新与生产力;2011年05期

9 张杨俊;王大伟;闫民华;詹景君;;Z源逆变器[J];电源世界;2011年04期

10 郝丽娟;;全球市场准入并网光伏逆变器研讨会在苏召开[J];认证技术;2011年05期