感应电能传输系统能量双向传输切换控制策略研究

发布时间：2021-10-16 10:01

　　交通车辆的双向感应电能传输系统（Bidirectional Inductive Power Transfer,BIPT）能够将车辆制动能量回馈至原边侧,大幅降低车辆能耗。在原副边无通讯且无检测线圈的情况下,现有的正反向能量传输切换方法是副边变流器输出电压的移相角不变,其相对于电流的相位逐渐反相,该方法存在副边变流器功率因数过低和副边线圈电流振荡的问题。本文提出一种采用副边线圈电流跟踪控制的策略,通过副边线圈电流过零信号来控制输出电压的频率和相位,切换过程中,副边变流器输出电压的移相角先减小到零、然后输出电压立即反相、移相角逐渐增加,从而实现切换控制。同时,由副边变流器输出电压移相角的正负来控制系统传输能量的方向、移相角的大小控制系统传输能量的大小。结果表明,与现有切换方法相比,所提切换策略能至少降低副边线圈电流波动率9%,副边变流器的功率因数得到大幅度提高。 

【文章来源】：电工电能新技术. 2020,39(11)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

正向切换为反向过程，副边变流器交流端输出电压和电流实验波形(现有方法)

由反向能量传输状态切换为正向能量传输状态时，副边变流器输出电压和电流波形如图12所示。图12(a)是完整切换过程的波形，t1时刻为切换起始点，t3时刻为切换结束点，t1时刻前为反向能量传输状态，t1～t3时间段为切换过程，t3时刻后为正向能量传输状态。图12(b)是切换过程副边线圈电流放大波形，t4时刻的电流幅值18.35 A,t5时刻的电流幅值为15.85 A,t4～t5时刻电流幅值的平均值17.1 A，电流幅值的波动量为2.5 A，波动率2.5/17.1=15%。t2时刻为切换过程波形，如图12(c)所示。电压超前电流为0.76μs,7.95°，功率因数0.99。从图11和图12的实验结果可以看出，采用提出的切换方法时，能量传输状态的切换过程中，副边变流器输出电流波动较小，仅为12.9%～15%，功率因数较高达到0.99。

上述实验结果表明，与现有切换方法相比，采用所提切换方法后，正向能量传输切换至反向能量传输过程中，副边线圈电流波动率降低9%，副边变流器功率因数提高0.95;反向能量传输切换至正向能量传输过程中，副边线圈电流波动率降低88.8%，副边变流器功率因数提高0.85。实验结果证明了所提切换方法的有效性。5 结论

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3439606