采用参数辨识技术的串并式无线电能传输系统控制研究
发布时间：2021-06-25 22:55
随着现代社会工业化进程的飞速发展,人们开始追求更轻便、更安全的电子设备。近年来,作为新型供电模式的无线电能传输技术,为电子设备提供了一个新的能量获取方式。由于避免了电源和负载在物理上的连接,无线电能传输技术极大地提升了电子设备的轻便性和安全性,提高了用户的体验感,成为学术界和工业界的一大热点。本文以串并式磁感应型的无线电能传输系统作为研究对象,针对变耦合系数条件,研究保持系统高效率及恒压输出的控制方法。通过对串并式补偿网络进行建模分析可知,系统存在串联谐振对与并联谐振对,其中等效漏感及串联补偿电容构成串联谐振对,等效励磁电感与并联补偿电容构成并联谐振对。当完全补偿时,系统交流输入电压与输入电流同相,实现了单位功率因数,无功功率近似为零;输出电压仅与耦合系数相关,与负载无关。当耦合系数发生变化,并联谐振对能够保持,但串联谐振对失效,输入电压与电流不再同相,单位功率因数丢失,系统损耗增加;并且输出电压随之改变。为了实现单位功率因数,本文提出以开关电容代替串联补偿电容,追踪耦合系数变化实现动态完全补偿;为了实现恒压输出,本文研究了两种可行方案,分别为采用移相全桥的单级式控制及逆变桥前级级联b...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可看出，SCC的等效电容值SCC可通过调节移相角得到有效控制
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-17-影响。在实际中通常会留出一部分裕量，这里选取0.52。综上所述，在实际应用中，通常将移相角的取值定义在(0.52,0.7)的范围内。通常，整体系统的等效电容eqC根据实际需要，具有最大值eq,maxC和最小值eq,minC，分别在移相角=0.7和=0.52时取得。分别将=0.7和=0.52代入式(2-33)可得：abeq,maxab0.2973CCCCC=+(2-34)abeq,minab0.9201CCCCC=+(2-35)因此，当已知所需等效电容的最大值eq,maxC和最小值eq,minC时，联立式(2-34)和式(2-35)可求出电容aC和bC的数值。2.5变耦合系数下的开关电容动态补偿技术研究由式(2-13)可得，发射端和接收端的补偿电容关系如下：2s2pC1kCn=(2-36)由式(2-36)可知，一旦非接触变压器两线圈由于相对位置发生偏移，而造成线圈耦合系数k发生变化时，串联补偿和并联补偿不能同时实现，串并联补偿网络无法实现ZPA，会造成系统功率因素和能量传输能力的下降。因此，串并联补偿网络在变耦合系数的条件下需要加入动态补偿。另一方面，由式(2-13)可知，当耦合系数k发生变化时，角频率r2不变，即等效励磁电感mL"仍被接收端并联补偿电容sC完全补偿。然而，当发射端串联补偿电图2-9SCC与eqC关于移相角的曲线图2-10eqC关于移相角的曲线
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-17-影响。在实际中通常会留出一部分裕量，这里选取0.52。综上所述，在实际应用中，通常将移相角的取值定义在(0.52,0.7)的范围内。通常，整体系统的等效电容eqC根据实际需要，具有最大值eq,maxC和最小值eq,minC，分别在移相角=0.7和=0.52时取得。分别将=0.7和=0.52代入式(2-33)可得：abeq,maxab0.2973CCCCC=+(2-34)abeq,minab0.9201CCCCC=+(2-35)因此，当已知所需等效电容的最大值eq,maxC和最小值eq,minC时，联立式(2-34)和式(2-35)可求出电容aC和bC的数值。2.5变耦合系数下的开关电容动态补偿技术研究由式(2-13)可得，发射端和接收端的补偿电容关系如下：2s2pC1kCn=(2-36)由式(2-36)可知，一旦非接触变压器两线圈由于相对位置发生偏移，而造成线圈耦合系数k发生变化时，串联补偿和并联补偿不能同时实现，串并联补偿网络无法实现ZPA，会造成系统功率因素和能量传输能力的下降。因此，串并联补偿网络在变耦合系数的条件下需要加入动态补偿。另一方面，由式(2-13)可知，当耦合系数k发生变化时，角频率r2不变，即等效励磁电感mL"仍被接收端并联补偿电容sC完全补偿。然而，当发射端串联补偿电图2-9SCC与eqC关于移相角的曲线图2-10eqC关于移相角的曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线充电技术发展综述[J]. 张广冬,郝昕玉,袁铁军,宋树权. 电子科技. 2016(12)
[2]基2与混合基快速Fourier变换算法性能比较[J]. 金国栋,刘向明,陶智,庄绪宗. 计算机与数字工程. 2010(03)
本文编号：3250102
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可看出，SCC的等效电容值SCC可通过调节移相角得到有效控制
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-17-影响。在实际中通常会留出一部分裕量，这里选取0.52。综上所述，在实际应用中，通常将移相角的取值定义在(0.52,0.7)的范围内。通常，整体系统的等效电容eqC根据实际需要，具有最大值eq,maxC和最小值eq,minC，分别在移相角=0.7和=0.52时取得。分别将=0.7和=0.52代入式(2-33)可得：abeq,maxab0.2973CCCCC=+(2-34)abeq,minab0.9201CCCCC=+(2-35)因此，当已知所需等效电容的最大值eq,maxC和最小值eq,minC时，联立式(2-34)和式(2-35)可求出电容aC和bC的数值。2.5变耦合系数下的开关电容动态补偿技术研究由式(2-13)可得，发射端和接收端的补偿电容关系如下：2s2pC1kCn=(2-36)由式(2-36)可知，一旦非接触变压器两线圈由于相对位置发生偏移，而造成线圈耦合系数k发生变化时，串联补偿和并联补偿不能同时实现，串并联补偿网络无法实现ZPA，会造成系统功率因素和能量传输能力的下降。因此，串并联补偿网络在变耦合系数的条件下需要加入动态补偿。另一方面，由式(2-13)可知，当耦合系数k发生变化时，角频率r2不变，即等效励磁电感mL"仍被接收端并联补偿电容sC完全补偿。然而，当发射端串联补偿电图2-9SCC与eqC关于移相角的曲线图2-10eqC关于移相角的曲线
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-17-影响。在实际中通常会留出一部分裕量，这里选取0.52。综上所述，在实际应用中，通常将移相角的取值定义在(0.52,0.7)的范围内。通常，整体系统的等效电容eqC根据实际需要，具有最大值eq,maxC和最小值eq,minC，分别在移相角=0.7和=0.52时取得。分别将=0.7和=0.52代入式(2-33)可得：abeq,maxab0.2973CCCCC=+(2-34)abeq,minab0.9201CCCCC=+(2-35)因此，当已知所需等效电容的最大值eq,maxC和最小值eq,minC时，联立式(2-34)和式(2-35)可求出电容aC和bC的数值。2.5变耦合系数下的开关电容动态补偿技术研究由式(2-13)可得，发射端和接收端的补偿电容关系如下：2s2pC1kCn=(2-36)由式(2-36)可知，一旦非接触变压器两线圈由于相对位置发生偏移，而造成线圈耦合系数k发生变化时，串联补偿和并联补偿不能同时实现，串并联补偿网络无法实现ZPA，会造成系统功率因素和能量传输能力的下降。因此，串并联补偿网络在变耦合系数的条件下需要加入动态补偿。另一方面，由式(2-13)可知，当耦合系数k发生变化时，角频率r2不变，即等效励磁电感mL"仍被接收端并联补偿电容sC完全补偿。然而，当发射端串联补偿电图2-9SCC与eqC关于移相角的曲线图2-10eqC关于移相角的曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线充电技术发展综述[J]. 张广冬,郝昕玉,袁铁军,宋树权. 电子科技. 2016(12)
[2]基2与混合基快速Fourier变换算法性能比较[J]. 金国栋,刘向明,陶智,庄绪宗. 计算机与数字工程. 2010(03)
本文编号：3250102
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