采用同轴相位检测线圈的感应无线电能传输系统谐振调节技术

发布时间：2018-09-14 14:02

【摘要】：在感应无线电能传输系统(inductive wireless powertransfer,IWPT)中,常采用谐振电路保证系统以最大功率和最大效率传输电能。受到系统参数变化的影响,IWPT系统容易发生谐振频率偏移,需借助有效的谐振点检测技术和谐振调节装置实现电路谐振调节。针对副边线圈感应电压难以检测,无法通过副边感应电压电流相位判定副边电路谐振的问题,该文首先设计了基于同轴相位检测线圈的副边电路谐振点检测方法,并对该方法的原理进行了详细分析。然后构建了一种基于同轴相位检测线圈和相控电容器的副边电路谐振调节控制方法,并根据该方法搭建了实验平台。实验结果表明应用该文的调谐方法后,系统传输功率和传输效率均有提升。特别是在原边线圈恒流有效值11A条件下,系统负载输出功率从508.92W增大至577.41W,原边直流电源至负载的总体效率从85.24%提升至88.98%,验证了同轴相位检测线圈用于副边电路谐振调节的可行性。
[Abstract]:In the induction radio energy transmission system (inductive wireless powertransfer,IWPT), resonant circuits are often used to ensure the maximum power and maximum efficiency of the transmission of electrical energy. Due to the influence of the system parameters, the resonance frequency shift is easy to occur in the IWPT system. It is necessary to realize the resonant regulation of the circuit with the help of the effective resonance point detection technology and the resonant adjusting device. In view of the problem that the inductive voltage of the auxiliary coil is difficult to detect and the resonance of the auxiliary side circuit can not be determined by the phase of the inductive voltage and current of the auxiliary edge, this paper first designs a method for detecting resonance point of the auxiliary side circuit based on the coaxial phase detection coil. The principle of this method is analyzed in detail. Then, a resonant control method based on coaxial phase detection coil and phase-controlled capacitor is constructed, and the experimental platform is built according to the method. The experimental results show that the system transmission power and transmission efficiency are improved with the proposed tuning method. Especially under the condition of constant current effective value 11A of the original side coil, The output power of the system is increased from 508.92W to 577.41W, and the overall efficiency of the primary DC power supply to the load is raised from 85.24% to 88.98. The feasibility of the coaxial phase detection coil for resonant regulation of the auxiliary circuit is verified.
【作者单位】： 西南交通大学电气工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51507147) 铁路总公司科技研究开发计划课题(2014J013-B) 牵引动力国家重点实验室自主研究课题资助项目(2016TPL_T11)~~
【分类号】：TM724

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本文编号：2242917