变负载无线充电系统的恒流充电技术

发布时间：2018-04-26 23:08

  本文选题：无线电能传输 + 可变负载　； 参考：《电工技术学报》2017年13期

【摘要】：基于磁耦合共振原理,设计了一套采用平板磁心结构的变负载恒流充电无线电能传输系统。利用等效电路模型分析影响传输功率、系统效率和充电电流的主要因素。根据超级电容恒流充电过程中等效负载电阻动态变化规律,采用不同阻值的功率电阻模拟其充电特性。首先,分析二次侧Buck变换器对充电电流的调节作用,得到占空比与充电电流的关系,采用PI控制算法实现变负载的恒流充电;其次,通过理论分析和仿真实现磁耦合机构参数优化设计;最后,搭建系统实验平台对系统设计方法进行验证。在传输距离为15cm且负载电阻为0.5~5?时,实现29A的恒流充电。当负载电阻为3.2?时,系统效率和传输功率分别为87.7%和2.58k W。
[Abstract]:Based on the principle of magnetic coupling resonance, a variable load constant current charging radio energy transmission system with flat magnetic core structure is designed. The main factors affecting transmission power, system efficiency and charging current are analyzed by using equivalent circuit model. According to the dynamic change of the equivalent load resistance during the constant current charging of the super capacitor, the charging characteristics of the supercapacitor are simulated by the power resistance with different resistance values. First of all, the regulating effect of secondary Buck converter on charging current is analyzed, and the relationship between duty cycle and charging current is obtained. Pi control algorithm is used to realize constant current charging with variable load. The optimization design of the magnetic coupling mechanism parameters is realized by theoretical analysis and simulation. Finally, the system design method is verified by building a system experimental platform. When the transmission distance is 15cm and the load resistance is 0.5? The constant current charge of 29A is realized. When the load resistance is 3.2? The system efficiency and transmission power are 87.7% and 2.58 kW, respectively.
【作者单位】： 哈尔滨工业大学机电工程学院;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51577034,51677032) 哈尔滨市应用技术研究与开发项目(2016RAQXJ002,2016FX2GJ013)资助
【分类号】：TM724

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本文编号：1808085