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计及谐波和死区影响的IPT系统时域建模与软开关特性分析
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作者 张晓明 蔡涛 +3 位作者 胡宏晟 牛金涛 丰昊 段善旭 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期140-146,共7页
LCC-S补偿感应电能传输(IPT)系统的原边逆变桥输出电流包含丰富的谐波分量,采用传统的基波分析法进行分析会带来较大的误差。针对该问题,文中考虑谐波和死区的影响,将谐波含量少的线圈支路用基波模型近似表示,保留富含谐波的输入脉冲激... LCC-S补偿感应电能传输(IPT)系统的原边逆变桥输出电流包含丰富的谐波分量,采用传统的基波分析法进行分析会带来较大的误差。针对该问题,文中考虑谐波和死区的影响,将谐波含量少的线圈支路用基波模型近似表示,保留富含谐波的输入脉冲激励电压,在基波模型基础上建立简化的时域分析模型。基于该时域模型,对系统参数进行优化,实现开关管的零电压开关(ZVS)。最后,搭建了1 kW实验样机,实验结果验证了所提模型的准确性,系统在宽工作范围内实现了ZVS软开关,当输出功率100 W以上时系统效率均高于90%,且最高效率达到95.6%。 展开更多
关键词 感应电传输系统 LCC-S补偿 时域模型 死区影响 软开关
LCL型感应电能传输系统互感参数优化 预览
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作者 王其斌 李俊 许正平 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第6期1543-1547,共5页
采用基波分析法对LCL型感应电能传输系统进行分析,研究了发射端电流增益及系统传输效率随原、副边互感的变化情况;在此基础上,针对高电流增益与高传输效率无法兼顾的问题,提出了一个基于互感耦合参数的性能优化指标。以此指标为系统性... 采用基波分析法对LCL型感应电能传输系统进行分析,研究了发射端电流增益及系统传输效率随原、副边互感的变化情况;在此基础上,针对高电流增益与高传输效率无法兼顾的问题,提出了一个基于互感耦合参数的性能优化指标。以此指标为系统性能优化目标实现了电流增益与传输效率的优化匹配;参考优化匹配点有效避免了设计过程中参数选取的盲目性。建立了一台样机,实验结果表明理论分析的正确性。 展开更多
关键词 感应电传输系统 LCL谐振 流增益 传输效率 参数优化
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LCL谐振型感应电能传输系统特性 预览 被引量:1
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作者 周继昆 张荣 张毅 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第4期615-620,共6页
相对于传统的电感电容(LC)谐振型感应电能传输系统,串并联(LCL)谐振型感应电能传输系统有更大的功率传输能力,但其特性更为复杂。针对LCL型感应电能传输系统的高阶非线性和复杂的频率特性,利用系统的互感耦合模型,对系统的谐振参数... 相对于传统的电感电容(LC)谐振型感应电能传输系统,串并联(LCL)谐振型感应电能传输系统有更大的功率传输能力,但其特性更为复杂。针对LCL型感应电能传输系统的高阶非线性和复杂的频率特性,利用系统的互感耦合模型,对系统的谐振参数匹配方法、变负载情况下系统的频率特性以及功率传输特性进行了分析研究,给出了系统原边谐振参数、传输功率和效率的计算方法,最后通过仿真验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 串并联谐振 感应电传输系统 参数匹配 系统
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基于能量传输通道的IPT系统非法负载检测技术 预览 被引量:1
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作者 孙跃 蒋成 +1 位作者 王智慧 戴欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期292-296,共5页
针对感应电能传输系统中非法负载介入的问题,本文提出了一种基于能量传输通道的非法负载检测方法。通过对电流型感应电能传输系统的特性分析发现,当负载变化时系统的零电压开关频率和谐振电流近似为恒定,基于系统原边谐振网络的能量平... 针对感应电能传输系统中非法负载介入的问题,本文提出了一种基于能量传输通道的非法负载检测方法。通过对电流型感应电能传输系统的特性分析发现,当负载变化时系统的零电压开关频率和谐振电流近似为恒定,基于系统原边谐振网络的能量平衡方程,得到了原边输入电流和负载成反比的关系。因此通过对负载以给定的频率进行通断调制和原边解调判断其负载的合法性,最后通过仿真验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 感应电传输系统 流型 量平衡 非法负载检测
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LCL谐振型感应电能传输系统建模及其H∞控制 预览
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作者 鲁大勇 杨力威 杜瑞军 《魅力中国》 2013年第10期102-103,共2页
本文以LCL谐振型IPT系统为研究对象,对LCL谐振型IPT系统的特性进行了研究分析,得出了LCL谐振网络补偿电容的解析式和系统参数满足系统软开关工作的边界条件,并通过Matlab/Simlink模型仿真验证了分析结果的正确性。最后,总结出了系... 本文以LCL谐振型IPT系统为研究对象,对LCL谐振型IPT系统的特性进行了研究分析,得出了LCL谐振网络补偿电容的解析式和系统参数满足系统软开关工作的边界条件,并通过Matlab/Simlink模型仿真验证了分析结果的正确性。最后,总结出了系统参数设计和软开关实现的方法。在频域中基于鲁棒H∞综合方法综合了鲁棒H∞控制器。并分析了闭环系统的鲁棒睦能和鲁棒稳定性。最后基于Matlab/Simlink平台和搭建的实验系统对H∞控制器进行了验证,通过仿真和实验验证了本文针对LCL型IPT系统所设计的鲁棒H∞控制器使整个闭环系统具有较好的鲁棒陛。 展开更多
关键词 LCL谐振 感应电传输系统 H∞控制
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多负载IPT系统效率分析与控制 预览 被引量:1
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作者 孙跃 吕潇 +2 位作者 唐春森 王智慧 李玉鹏 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2793-2800,共8页
针对感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统多负载条件下能量传输效率问题研究频率与效率的关系,并从系统能量流动的角度解释效率特性。为了验证最大传输效率结论的正确性,采用双工作模式切换的电流调节方法和离散准滑模控... 针对感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统多负载条件下能量传输效率问题研究频率与效率的关系,并从系统能量流动的角度解释效率特性。为了验证最大传输效率结论的正确性,采用双工作模式切换的电流调节方法和离散准滑模控制策略来维持原边谐振电流(激磁电流)的恒定。基于系统能量平衡函数关系,建立关于激磁电流峰值包络的系统离散变结构模型,构建具有重置积分环节的切换函数来改善系统的稳态响应。实验结果表明,当工作频率偏离副边固有谐振频率时,系统效率最大,合理的积分增益可以使系统具有较好的控制性能,对于负载大范围变化具有较强的鲁棒性,如当负载完全拿开时,控制器经过时长约为5 ms的调节,激磁电流最终稳定在参考值,表现出较好的抗扰动性,且系统效率均保持90%以上。 展开更多
关键词 感应电传输系统 多负载 效率 量函数 离散准滑模控制
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π型感应电能传输系统的鲁棒稳定性分析 预览 被引量:5
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作者 李砚玲 孙跃 戴欣 《湖南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期 50-55,共6页
为分析π型感应电能传输系统的鲁棒稳定性,首先采用基于频域分解的方法建立对象的广义状态空间平均(GSSA)模型,再考虑系统中的频率不确定性,通过线性分式变换分离对象的摄动和标称部分,将不确定模型进一步转化为含摄动反馈的线性... 为分析π型感应电能传输系统的鲁棒稳定性,首先采用基于频域分解的方法建立对象的广义状态空间平均(GSSA)模型,再考虑系统中的频率不确定性,通过线性分式变换分离对象的摄动和标称部分,将不确定模型进一步转化为含摄动反馈的线性动力学系统.最后,采用基于结构奇异值的u方法分析了频率摄动对系统稳定性的影响以及系统保持稳定所容许的最大摄动,并利用仿真结果验证了u理论分析的准确性. 展开更多
关键词 稳定性 感应电传输系统 广义状态空间平均法 线性分式变换 μ方法
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感应电能传输系统能量注入控制方法研究 预览 被引量:13
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作者 戴欣 孙跃 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期 69-72,89,共5页
针对感应电能传输系统的输出控制,利用原边逆变电路的能量注入模式及自由谐振模式,提出一种基于双工作模式切换的能量注入调节方法。该方法建立了谐振网络能量函数以刻画系统中能量平衡关系,并以能量注入、能量储存及能量耗散三者关系,... 针对感应电能传输系统的输出控制,利用原边逆变电路的能量注入模式及自由谐振模式,提出一种基于双工作模式切换的能量注入调节方法。该方法建立了谐振网络能量函数以刻画系统中能量平衡关系,并以能量注入、能量储存及能量耗散三者关系,提出了基于能量注入占空比的系统控制策略。该控制方法从能量角度实现控制,有效地避免了该非线性系统的复杂建模及控制设计过程,实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 量平衡 量注入 感应电传输系统 输出控制
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可控偏心器中非接触感应电能传输系统的研究与实现 预览
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作者 梁文晰 周静 曹元兵 《橡塑技术与装备》 CAS 2015年第20期53-54,共2页
为了解决旋转导向偏心器中电泵机和发电机之间的物理间隙所造成的电能传输问题,设计出了非接触感应电能传输系统,并对影响电能传输效率的主要因素进行了研究。结果表明:耦合器的间隙距离越大,耦合器的传输效率越低;耦合器的最佳工作频... 为了解决旋转导向偏心器中电泵机和发电机之间的物理间隙所造成的电能传输问题,设计出了非接触感应电能传输系统,并对影响电能传输效率的主要因素进行了研究。结果表明:耦合器的间隙距离越大,耦合器的传输效率越低;耦合器的最佳工作频率为38 KHz;高频逆变电源的输出功率在280-300 W之间时,系统间电能的传输效率可以达到85%。 展开更多
关键词 可控偏心器 旋转导向钻井 非接触感应电传输系统 可分离变压器
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基于松散耦合变压器的全桥谐振变换器非线性行为分析 被引量:8
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作者 谢帆 张波 丘东元 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期47-51,58共6页
松散耦合感应电能传输系统利用电磁感应技术,实现了能量的非接触传输,解决了传统导线直接供电的缺陷,是一种有效、安全的电能传输方法。文中以全桥谐振变换器为例,基于松散耦合变压器分析了系统随着耦合系数的改变而发生的非线性分岔现... 松散耦合感应电能传输系统利用电磁感应技术,实现了能量的非接触传输,解决了传统导线直接供电的缺陷,是一种有效、安全的电能传输方法。文中以全桥谐振变换器为例,基于松散耦合变压器分析了系统随着耦合系数的改变而发生的非线性分岔现象。通过互感模型建立系统的状态方程及其非线性模型,分析了系统谐振时的非线性行为,得到以耦合系数为分岔参数的系统复杂三维分岔图。电路仿真验证了系统的复杂分岔行为,并且进一步分析了系统在分岔过程中经历的边界碰撞现象以及准周期状态下系统的时域与频域特征。该研究将开关变换器的非线性研究拓展到无线电能传输系统中,对无线电能传输系统的可靠设计具有重要指导意义。 展开更多
关键词 松耦合感应电传输系统 全桥谐振变换器 耦合系数 非线性行为
稳压系统在非接触感应电能传输系统中的应用 预览 被引量:3
11
作者 周静 王兴 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期 550-553,共4页
非接触感应电能传输系统利用电磁感应耦合技术。解决了相对转动时能量的安全传输问题。电压的波动将严重影响用电设备的正常工作,着重研究了可控偏心器中非接触感应电能传输系统的稳压部分.并设计了一套大功率稳压电源。通过稳压系统... 非接触感应电能传输系统利用电磁感应耦合技术。解决了相对转动时能量的安全传输问题。电压的波动将严重影响用电设备的正常工作,着重研究了可控偏心器中非接触感应电能传输系统的稳压部分.并设计了一套大功率稳压电源。通过稳压系统的性能实验.测试出稳压系统可以提供48V稳定的直流电。实验表明该稳压电源系统性能良好。具有稳压效果好、纹波小的优点,并且工作可靠。为非接触感应电能传输系统应用于旋转导向钻井系统提供了依据。 展开更多
关键词 非接触感应电传输系统 稳压 直流稳压 直流斩波 预稳压模块 压转换模块
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高频逆变电路在非接触感应电能传输系统中的应用 预览 被引量:2
12
作者 王兴 谢海明 《电工电气》 2011年第9期 31-34,共4页
针对可控偏心器中非接触感应电能传输系统的电源部分,分析了高频逆变电路的主电路及控制电路的性能,利用Multisim软件对全桥逆变电路进行仿真分析,并设计制作出了高频逆变电路。通过对全桥逆变电路的性能实验,测试出逆变电源的最大输出... 针对可控偏心器中非接触感应电能传输系统的电源部分,分析了高频逆变电路的主电路及控制电路的性能,利用Multisim软件对全桥逆变电路进行仿真分析,并设计制作出了高频逆变电路。通过对全桥逆变电路的性能实验,测试出逆变电源的最大输出功率可达300 W,输出频率可调,范围可从0 Hz达到100 kHz,为非接触感应电能传输系统应用于旋转导向钻井系统提供了依据。 展开更多
关键词 非接触感应电传输系统 可分离变压器 逆变 串联谐振逆变器
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松耦合感应电能传输系统的设计 预览 被引量:12
13
作者 张永祥 田野 +1 位作者 李琳 明廷涛 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2006年第1期 31-33,41,共4页
在建立感应电能传输系统互感模型的基础上,结合设计的小功率感应电源试验平台,分析了如何选择该系统的补偿拓扑年口谐振频率,根据分析结果搭建了感应电源试验平台,并且通过实验,证明了该系统在额定负载下的输出功率最大.
关键词 松耦合感应电传输系统 补偿拓扑 谐振频率
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松耦合感应电能传输系统的设计与应用 预览
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作者 刘宝华 《中国电子商务》 2011年第9期 111,共1页
近年来,随着我国科学技术的不断发展,在电能传输方面得到了飞跃式的发展,对传统电能传输方式的革新力度之大,前所未见,技术的革新给电能传输工作带来了十分巨大的便利,本文从松耦合感应电能传输系统出发,探讨其系统设计及应用原... 近年来,随着我国科学技术的不断发展,在电能传输方面得到了飞跃式的发展,对传统电能传输方式的革新力度之大,前所未见,技术的革新给电能传输工作带来了十分巨大的便利,本文从松耦合感应电能传输系统出发,探讨其系统设计及应用原则,以便为今后的电能传导工作提供理论支持。 展开更多
关键词 淞耦舍感应电传输系统 系统设计 应用
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