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电流型IPT系统广义状态空间平均法建模与分析 预览
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作者 苏玉刚 方少乾 +2 位作者 唐春森 李砚玲 张新军 《世界科技研究与发展》 CSCD 2013年第3期325-329,共5页
针对目前关于感应电能传输(IPT)系统建模存在的不足,采用广义状态空间平均法建立了电流型IPT系统的线性定常平均模型。基于该模型,根据线性系统理论方法,分析了系统状态变量的运动规律。此外,还分析了等效负载变化时的稳定性和对... 针对目前关于感应电能传输(IPT)系统建模存在的不足,采用广义状态空间平均法建立了电流型IPT系统的线性定常平均模型。基于该模型,根据线性系统理论方法,分析了系统状态变量的运动规律。此外,还分析了等效负载变化时的稳定性和对副边输出电压的影响,以及不同互感参数及副边电感下的传输功率和效率。结果表明,本文的建模方法和分析结果对于电流型IPT系统的实际运动行为有较强的理论指导意义及对系统的设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 感应电能传输(IPT) 广义状态空间平均法 稳定性 传输功率 效率
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一种具有兼容耦合和抗偏移能力的螺旋双C型双面线圈的设计与研究 预览
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作者 孙祺明 黎文静 +4 位作者 罗冰洋 熊松 陆江华 王菁 朱国荣 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期32-42,共11页
提高感应能量传输(IPT)系统中磁耦合结构的耦合系数以及抗偏移能力是提高IPT系统性能的核心要素。随着市场上接收线圈的多样化,有必要研究具有兼容耦合不同线圈(主要分为E型和C型)的线圈结构。在具有兼容耦合E型和C型线圈的螺旋双面(SP... 提高感应能量传输(IPT)系统中磁耦合结构的耦合系数以及抗偏移能力是提高IPT系统性能的核心要素。随着市场上接收线圈的多样化,有必要研究具有兼容耦合不同线圈(主要分为E型和C型)的线圈结构。在具有兼容耦合E型和C型线圈的螺旋双面(SP)线圈的基础上,本文提出一种螺旋双C(SDC)型双面线圈,该线圈包含两个绕组螺旋缠绕在平板磁心的两面,其中一面两个绕组间距较大,称分开侧;另外一面的两个绕组间距较小,称合并侧。通过改变SDC线圈为正串和反串连接来改变SDC线圈分别为C型和E型结构,从而能分别最优耦合C型线圈和E型线圈。SDC线圈分开侧耦合螺旋单面(RP)线圈(E型线圈),合并侧耦合双D盘单面(DDP)线圈(C型线圈),能获得最好的耦合系数。实验表明,SDC线圈与DDP线圈和RP型线圈的耦合系数较传统SP型线圈分别有10. 5%和61. 5%的提高;在抗偏移能力上,SDC线圈与DDP和RP线圈耦合时,相对于DDP和RP线圈均有提高,特别是相对于DDP线圈。 展开更多
关键词 IPT 兼容耦合 螺旋双面线圈 耦合系数 抗偏移能力
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基于DDQ线圈的双耦合LCL拓扑IPT系统及其抗偏移方法研究
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作者 任洁 周坤卓 +2 位作者 李宏超 刘野然 麦瑞坤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期2778-2788,共11页
基于传统LCL补偿拓扑IPT电路,该文将LCL拓扑中用于补偿的电感替换为一对耦合线圈,既可保证电路谐振,线圈间互感又为系统提供了一个新的能量传输通道,即一种双耦合LCL拓扑IPT系统。首先介绍了DDQ线圈结构与双耦合LCL拓扑电路的特点;理论... 基于传统LCL补偿拓扑IPT电路,该文将LCL拓扑中用于补偿的电感替换为一对耦合线圈,既可保证电路谐振,线圈间互感又为系统提供了一个新的能量传输通道,即一种双耦合LCL拓扑IPT系统。首先介绍了DDQ线圈结构与双耦合LCL拓扑电路的特点;理论结果表明,与传统单耦合LCL拓扑IPT系统的传输效率相比,所提出的双耦合LCL系统效率提升了0.8%。此外,该文还提出了一种将LCL拓扑切换为SS补偿拓扑的方法,有效提高系统在偏移时的功率输出能力。最后,通过实验验证了该系统的有效性与抗偏移能力:正对时两对耦合线圈传输功率分别为233W和392W,效率达95.5%;在偏移0~17cm范围内,输出功率始终高于500W,传输效率始终高于88.7%。 展开更多
关键词 LCL拓扑 感应电能传输 功率分配 效率提升 抗偏移
基于参数优化法的输出抗偏移感应电能传输系统研究
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作者 任洁 刘野然 +3 位作者 岳鹏飞 徐丹露 李伟华 麦瑞坤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1452-1461,共10页
感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统的耦合机构偏移造成耦合线圈互感变化,导致输出电压偏离额定值,影响系统的可用性。为此,提出一种基于串联补偿拓扑的电路参数优化方法,来提高系统在负荷变化和耦合机构偏移情况下电压增... 感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统的耦合机构偏移造成耦合线圈互感变化,导致输出电压偏离额定值,影响系统的可用性。为此,提出一种基于串联补偿拓扑的电路参数优化方法,来提高系统在负荷变化和耦合机构偏移情况下电压增益的平稳性。最后,搭建了实验原型机来验证该方法的有效性,结果表明:系统参数优化后,当耦合线圈偏移时互感由47.5?H变化至66.6?H,交流侧负载由15?变化至25??时,电压增益波动范围为0.52~0.64,对应波动比例为10.3%,比理论波动值高0.3%。系统效率始终高于94.2%,且最高值达95.79%。 展开更多
关键词 串联补偿拓扑 感应电能传输 参数优化 系统效率 抗偏移
基于恒流-恒压复合拓扑的感应式充电系统 预览
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作者 韩洪豆 景妍妍 +2 位作者 曲小慧 奚康 周科峰 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期132-138,共7页
感应式电能传输技术IPT(inductive power transfer)应用到电动汽车中具有许多独特的优点。由于IPT变换器输出特性复杂,与变压器参数、补偿参数、工作频率和负载均有关,而电池在整个充电过程中负载变化范围宽,故IPT变换器难以直接提供负... 感应式电能传输技术IPT(inductive power transfer)应用到电动汽车中具有许多独特的优点。由于IPT变换器输出特性复杂,与变压器参数、补偿参数、工作频率和负载均有关,而电池在整个充电过程中负载变化范围宽,故IPT变换器难以直接提供负载电池所需的充电电流或电压。针对此问题,根据4种基本的IPT补偿结构的输入和输出特性,找到可同时实现输入纯阻性和输出恒流或恒压的拓扑结构及工作条件,从而解耦负载对输出的影响,消除无功功率。但单个拓扑无法满足电池先恒流后恒压的充电特性,因此进一步提出了一类复合拓扑结构,采用最少的器件实现恒流拓扑和恒压拓扑的切换,电路简单可靠,传输效率高。 展开更多
关键词 感应式电能传输 松耦合变压器 电池充电 复合拓扑结构
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基于双拾取线圈的二维感应式移动供电系统恒功率输出研究
6
作者 杨乃健 麦瑞坤 +3 位作者 杨斌 陈阳 李伟华 符玲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期4242-4250,共9页
为了在耦合结构不转动的情况下实现二维空间上的恒功率输出移动供电,根据Maxwell仿真优化X和Y方向移动时的互感波动情况,以最小功率波动为设计目标,设计了一种消除交叉耦合的新型双拾取线圈。搭建400W原理样机,考察二维方向上系统移动... 为了在耦合结构不转动的情况下实现二维空间上的恒功率输出移动供电,根据Maxwell仿真优化X和Y方向移动时的互感波动情况,以最小功率波动为设计目标,设计了一种消除交叉耦合的新型双拾取线圈。搭建400W原理样机,考察二维方向上系统移动恒功率输出特性,发现系统输出功率的波动始终介于设定的±2.85%以内,系统效率最高为89.62%,与理论分析一致。实验结果验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 感应电能传输 二维移动供电 恒功率输出
基于辅助逆变器的IPT系统原边动态调谐方法研究
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作者 岳鹏飞 易小龙 +3 位作者 刘野然 麦瑞坤 何正友 李伟华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1443-1452,共10页
感应耦合电能传输(inductive power transfer,IPT)系统中,由于器件老化、升温、参数容差等原因会使系统原边回路失谐,导致逆变器开关损耗增大,发热增加,系统效率降低;为了保持IPT系统原边谐振,提出一种基于辅助逆变器的动态调谐方法。首... 感应耦合电能传输(inductive power transfer,IPT)系统中,由于器件老化、升温、参数容差等原因会使系统原边回路失谐,导致逆变器开关损耗增大,发热增加,系统效率降低;为了保持IPT系统原边谐振,提出一种基于辅助逆变器的动态调谐方法。首先,主要针对系统原边呈容性的情况,详细分析串–串补偿型IPT系统的效率和原边失谐程度之间的关系;然后,分析调谐原理并提出调谐方案,通过检测主逆变器的输出电压和电流的相位差调节两个逆变器间驱动信号相位,来动态调节主逆变器的输出阻抗,达到调谐目的;最后,搭建实验平台,在原边回路不同失谐程度下进行动态调谐的实验。结果表明,该调谐装置可实现系统的动态调谐,并能有效提高系统效率。动态调谐系统能将15%容差时的系统效率由86.2%提高到92.8%,最大提高了6.6%,有效减少系统的发热。 展开更多
关键词 感应耦合电能传输 逆变器 开关损耗 动态调谐 系统效率
无线电能传输技术研究与应用 预览
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作者 杨琳 张镇 梁振艳 《广东电力》 2018年第11期15-23,共9页
概述了无线电能传输技术的工作原理、技术挑战以及典型应用。首先,介绍了近场传输中的电感与电容耦合机制,并对不同的拓扑结构进行比较分析,得出补偿电容参数;然后,结合近几年国内外学者的研究现状,介绍目前在无线电能传输系统中... 概述了无线电能传输技术的工作原理、技术挑战以及典型应用。首先,介绍了近场传输中的电感与电容耦合机制,并对不同的拓扑结构进行比较分析,得出补偿电容参数;然后,结合近几年国内外学者的研究现状,介绍目前在无线电能传输系统中所面临的技术难题,并对相应的解决方法进行了分析;最后,概述无线电能传输技术在电动汽车和便携式电子设备中的应用,并讨论了无线能量传输技术未来的发展重点。 展开更多
关键词 非接触式充电 电磁感应式功率传输 电容耦合式功率传输 无线电能传输 能量安全
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基于LC网络的感应电能传输系统动态供电方法 预览 被引量:1
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作者 高世萍 麦瑞坤 《电气技术》 2018年第1期20-23,28共5页
在感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统中,采用单逆变器供电、多初级LCL线圈并联的分段导轨动态供电方法。但该方法存在以下问题,当电动汽车还在与第一个LCL初级线圈进行耦合时,其余所有并联LCL初级线圈都处于通电状态,... 在感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统中,采用单逆变器供电、多初级LCL线圈并联的分段导轨动态供电方法。但该方法存在以下问题,当电动汽车还在与第一个LCL初级线圈进行耦合时,其余所有并联LCL初级线圈都处于通电状态,且存在较大的初级线圈电流,会带来IPT系统功率损耗以及较大的电磁辐射。针对该问题,本文提出一种含有交流开关的LC网络,通过调节交流开关的通断,进而降低初级线圈电流大小,实现降低系统功率损耗、减少电磁辐射的目的。最后,通过搭建LCL-S的IPT实验系统,模拟电动汽车充电过程,实验结果表明所提方法切实有效地降低了初级线圈电流大小。 展开更多
关键词 感应电能传输 动态供电 LC网络 交流开关
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可配置充电电流的变结构无线充电系统研究 被引量:1
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作者 麦瑞坤 张友源 +3 位作者 陈阳 寇志豪 何正友 李伟华 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期3335-3343,共9页
该文基于双LCL拓扑电路提出了在副边电路增加两个开关和一个附加电容的方法,实现单个逆变器对多个电动自行车充电,且不同充电电流的电动自行车可以共享充电桩,提高充电桩的使用率。通过切换开关和附加电容可改变谐振电路拓扑,实现恒流... 该文基于双LCL拓扑电路提出了在副边电路增加两个开关和一个附加电容的方法,实现单个逆变器对多个电动自行车充电,且不同充电电流的电动自行车可以共享充电桩,提高充电桩的使用率。通过切换开关和附加电容可改变谐振电路拓扑,实现恒流或恒压输出的相互转换。此外,该方法还具有以下明显优点:无需原副边通信和复杂的控制电路,系统复杂性低,几乎没有无功输入。为了验证该方法的有效性和可行性,该文搭建了充电电压48V、充电电流分别为2A和4A的实验原理样机,实验结果表明该方法满足上述要求且能够提高充电桩的使用率。 展开更多
关键词 感应电能传输 LCL拓扑 恒流充电 恒压充电 共享充电桩
基于最小电流比值的IPT系统频率跟踪的动态调谐方法 预览 被引量:2
11
作者 麦瑞坤 徐丹露 +1 位作者 杨鸣凯 何正友 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1276-1284,共9页
在感应电能传输(IPT)系统中,含有磁心的电磁耦合机构的气隙间距变化会导致系统发送端与接收端自感及互感参数漂移,进而使得IPT系统处于失谐状态,增加了电源所需容量,降低了系统传输效率。针对该问题,提出一种基于最小电流比值的发送端... 在感应电能传输(IPT)系统中,含有磁心的电磁耦合机构的气隙间距变化会导致系统发送端与接收端自感及互感参数漂移,进而使得IPT系统处于失谐状态,增加了电源所需容量,降低了系统传输效率。针对该问题,提出一种基于最小电流比值的发送端频率跟踪的动态调谐方法。该方法通过实时测量发送线圈电流有效值与直流源输出电流平均值,在控制器中计算电流比值并根据最小电流比值原则,实时调节系统工作频率,使IPT系统恢复谐振状态,提高系统性能。最后,在不同气隙间距的情况下进行动态调谐实验验证。结果表明,当气隙间距变化时,所提方法有效实现了动态调谐,恢复了IPT系统谐振状态,达到减少电源所需容量、提高系统传输效率的目的,且最大效率提升幅度为1.64%。 展开更多
关键词 感应电能传输 最小电流 频率跟踪 动态调谐
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基于滑模控制的感应耦合电能传输系统输出电压控制研究 预览 被引量:2
12
作者 罗博 陈丽华 +1 位作者 李勇 麦瑞坤 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第23期235-242,共8页
感应耦合电能传输系统通过非接触的方式将系统能量从电源侧传递至负载侧。由于该系统具有负载参数变化、系统结构复杂、工作频率高等特点,系统控制器面临着设计难的问题。提出了一种基于滑模控制理论的输出电压控制器,采用移相控制方法... 感应耦合电能传输系统通过非接触的方式将系统能量从电源侧传递至负载侧。由于该系统具有负载参数变化、系统结构复杂、工作频率高等特点,系统控制器面临着设计难的问题。提出了一种基于滑模控制理论的输出电压控制器,采用移相控制方法实现了对输出电压的控制。该控制方法有效降低了系统建模难度,同时提高了系统输出电压响应特性。通过简化系统结构,推导出滑模控制器的具体表达式,并给出了滑模控制系数的选取方法。通过建立IPT实验系统,在不同负载工作工况条件下进行实验验证。对比传统PI控制方法和所提出的滑模控制方法,实验结果表明滑模控制方法响应更快、对系统负载参数变化不敏感、鲁棒性及动态性能更好,能够较好控制IPT系统的输出电压。 展开更多
关键词 感应耦合电能传输 滑模控制 移相控制 滑模系数 PI 控制器
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基于二极管钳位五电平技术的LCL型感应电能传输系统谐波分析 预览 被引量:2
13
作者 马林森 李勇 麦瑞坤 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第14期175-183,共9页
感应电能传输(IPT)系统通常采用单相全桥逆变器作为交流电源,受功率半导体器件容量和成本限制,输出功率受限。为实现IPT系统的大功率输出,将二极管钳位五电平逆变技术应用到IPT系统中,并详细分析二极管钳位五电平逆变技术在IPT系... 感应电能传输(IPT)系统通常采用单相全桥逆变器作为交流电源,受功率半导体器件容量和成本限制,输出功率受限。为实现IPT系统的大功率输出,将二极管钳位五电平逆变技术应用到IPT系统中,并详细分析二极管钳位五电平逆变技术在IPT系统中的工作原理。利用逆变器输出电压的傅里叶级数表达式及电路拓扑,建立基于谐波与移相角、脉宽的关系表达式,得到五电平逆变器的最优工作点。与全桥逆变拓扑相比,所提控制策略能消除逆变器输出电压的3次、5次谐波,降低电压谐波总畸变率,同时增加IPT系统的输出功率。最后,构建一个五电平IPT的实验系统,实验结果验证了该方法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 感应电能传输 二极管钳位 五电平逆变器 总谐波畸变率 谐波消除
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双发射线圈感应电能传输系统的小信号建模及控制研究 被引量:2
14
作者 麦瑞坤 林天仁 +1 位作者 李勇 何正友 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第20期6068-6076,共9页
双发射线圈的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统能够实现有效分配两逆变器的输出功率,是提高电源侧输出容量的有效手段。该文分析了功率输出1:1工况下的双发射线圈的IPT系统的动态特性,旨在通过IPT系统的小信号模... 双发射线圈的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统能够实现有效分配两逆变器的输出功率,是提高电源侧输出容量的有效手段。该文分析了功率输出1:1工况下的双发射线圈的IPT系统的动态特性,旨在通过IPT系统的小信号模型求解合适的数字PI控制器,提高负载电压动态响应特性,同时保证闭环系统具有充足的稳定裕度。首先,利用广义状态空间平均建模方法对IPT系统进行大信号模型及稳态工作点的分析。在此基础上,建立描述在IPT系统的输入受到扰动状态下的小信号模型。然后,借助Matlab中PIDtool工具箱设计合适的PI控制器参数,提高IPT系统负载电压响应性能,同时验证了闭环小信号模型具有充足的相角稳定裕度。最后,将闭环小信号模型分别与Simulink仿真模型、实验系统进行变电压动态响应对比,IPT系统的负载电压响应时间在13ms左右,与理论设计值相符,证明闭环小信号模型能准确描述系统动态响应。 展开更多
关键词 双发射线圈 感应电能传输 广义状态空间平均 小信号模型 数字PI控制器
一种采用测量线圈技术的感应电能传输系统调频调谐方法研究
15
作者 麦瑞坤 马晓晴 +2 位作者 陆立文 李勇 符玲 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第17期5125-5133,共9页
为解决谐振参数容差导致感应电能传输系统失谐现象,该文采用在原边线圈并绕测量线圈的技术,以原边回路电流与测量线圈电路电压进行矢量运算得到的两者相位差为反馈量,间接获得副边回路的谐振状态,通过控制逆变器的输出电压频率,使副边... 为解决谐振参数容差导致感应电能传输系统失谐现象,该文采用在原边线圈并绕测量线圈的技术,以原边回路电流与测量线圈电路电压进行矢量运算得到的两者相位差为反馈量,间接获得副边回路的谐振状态,通过控制逆变器的输出电压频率,使副边回路恢复谐振状态,增大副边回路中负载的电压增益和系统输出功率,达到提高系统的电能传输效率的目的。实验结果表明,所采用的方法能够有效使副边回路恢复谐振状态,增大副边回路中的负载电压和系统输出功率,提高系统的电能传输效率。相对于系统调频调谐前,在谐振参数容差导致副边回路呈感性的情况下,调频调谐后系统输出功率最大提升144.15W,传输效率最大提升1.21%;在谐振参数容差导致副边回路呈容性的情况下,调频调谐后系统输出功率最大提升245.49W,传输效率最大提升1.72%。 展开更多
关键词 感应电能传输 测量线圈 副边谐振 传输效率
基于变次级补偿参数的感应式无线充电系统研究 被引量:8
16
作者 麦瑞坤 陈阳 +2 位作者 张友源 李勇 何正友 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期3263-3269,共7页
为了减少感应式无线充电系统增加的额外电路和控制成本,取消初级侧和次级侧之间的通信,该文提出仅需增加一个额外电容和一个开关器件在次级电路的方法,即可实现对电池恒流恒压切换充电。该方法无需初级和次级电路进行通信或增加DC-DC变... 为了减少感应式无线充电系统增加的额外电路和控制成本,取消初级侧和次级侧之间的通信,该文提出仅需增加一个额外电容和一个开关器件在次级电路的方法,即可实现对电池恒流恒压切换充电。该方法无需初级和次级电路进行通信或增加DC-DC变换器,降低了整个系统的成本和复杂性。首先分析得到感应式无线充电系统的电流和电压增益,接着通过设计电路中元件参数值使得电流和电压增益与负载无关,最后合理配置电路参数,通过切换开关即可实现恒流和恒压切换输出。实验表明,所提出的方法在恒流和恒压模式下,系统的恒流充电电流和恒压充电电压略微受到电池等效负载改变的影响,但是结果仍然满足对电动自行车的充电要求。 展开更多
关键词 感应电能传输 恒流 恒压 电池充电 T型等效电路模型
基于变补偿参数的IPT恒流恒压电池充电研究 被引量:10
17
作者 麦瑞坤 陈阳 刘野然 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期5816-5821,共6页
为了简化感应电能传输(inductive power transfer,IPT)电池充电系统原边与副边电路的设计和控制复杂性,该文提出通过在原边电路加入一个附加电容和一个半导体开关的方法实现对电池恒流恒压切换充电,无需调节逆变器直流输入电压、原边... 为了简化感应电能传输(inductive power transfer,IPT)电池充电系统原边与副边电路的设计和控制复杂性,该文提出通过在原边电路加入一个附加电容和一个半导体开关的方法实现对电池恒流恒压切换充电,无需调节逆变器直流输入电压、原边移相控制及副边加入调压电路。恒流模式时,配置的补偿电容完全补偿原边线圈;恒压模式时,只需一个开关切出或者切入附加电容。该方法只需简单的通信(用于充电模式切换),没有复杂的控制策略,结构简单,成本低。实验表明,所提出方法输出的恒流和恒压随着电池等效负载电阻改变而轻微变化,但结果仍然满足电池充电要求。 展开更多
关键词 感应电能传输 恒流输出 恒压输出 电池充电 串串拓扑
参数扰动下感应电能传输系统改进型鲁棒控制 预览 被引量:3
18
作者 李砚玲 黄立敏 +1 位作者 何正友 刘野然 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期40-48,共9页
感应电能传输(inductive power transfer,IPT)技术应用于移动负载供电时,由于其能量传输的方向性限制,不可避免的振动、偏转等机械扰动容易导致系统传输功率的不稳定。主要针对移动负载供电时外部扰动带来的互感扰动问题,设计了一种... 感应电能传输(inductive power transfer,IPT)技术应用于移动负载供电时,由于其能量传输的方向性限制,不可避免的振动、偏转等机械扰动容易导致系统传输功率的不稳定。主要针对移动负载供电时外部扰动带来的互感扰动问题,设计了一种适用于参数动态扰动下的IPT系统改进型鲁棒控制方法。借助线性分式变换,结合标称IPT系统广义状态空间平均模型及其参数的扰动特征,用含摄动反馈的线性动力学模型表征系统扰动模型;同时跟据广义混合灵敏度指标,计算基于系统扰动模型及目标传递函数的改进型H_∞鲁棒控制器;仿真及实验结果表明,所设计的鲁棒控制策略具有对输出电压的快速跟踪控制能力,且对参数扰动影响具有较好的抑制作用。 展开更多
关键词 感应电能传输 广义状态空间平均 不确定性 鲁棒控制 数字控制
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基于最优等效负载控制的感应电能传输系统效率优化方法研究 被引量:12
19
作者 麦瑞坤 刘野然 陈阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期6468-6475,共8页
基于二极管整流的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统,其系统效率会受到负载变化的影响。为了提高在不同负载情况下IPT系统的效率,提出了一种基于半控整流桥的控制方法。详细分析了串–串补偿型IPT系统负载与效率的关系... 基于二极管整流的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统,其系统效率会受到负载变化的影响。为了提高在不同负载情况下IPT系统的效率,提出了一种基于半控整流桥的控制方法。详细分析了串–串补偿型IPT系统负载与效率的关系,得到了最大系统效率所对应的最优交流负载电阻;采用半控整流桥控制整流桥交流等效电阻恒为最优交流负载电阻。同时,逆变桥通过原副边之间的通信对系统输出进行恒压控制。最后搭建了实验平台,并在不同负载情况下验证了该控制方法的有效性。在1k W额定输出功率下,系统直流到直流的总效率为89.8%。所提出的优化方法相对于二极管整流方式提高了系统效率,特别是在系统轻载情况下。当输出功率为300W时,传统整流效率只有64%,而所提出算法为78.5%,系统效率提高了22%。 展开更多
关键词 感应电能传输 效率优化 控制策略 半控整流
一种双初级线圈并绕的感应电能传输系统及其功率分配方法 被引量:18
20
作者 李勇 麦瑞坤 +1 位作者 马林森 何正友 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第17期4454-4460,共7页
传统的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统只含有单个逆变电源与单个初级线圈,由于受到功率器件的容量限制,较难满足轨道交通非接触供电等大功率应用的要求。为增加IPT系统的输出功率,该文构建了基于双初级线圈并绕... 传统的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统只含有单个逆变电源与单个初级线圈,由于受到功率器件的容量限制,较难满足轨道交通非接触供电等大功率应用的要求。为增加IPT系统的输出功率,该文构建了基于双初级线圈并绕的IPT系统,通过初级线圈产生磁场的叠加,实现IPT系统大功率输出。利用互感耦合理论对此系统进行详细分析,发现此结构不但需要补偿各初级线圈的自感,而且还需要额外电容补偿两初级线圈间的互感。研究表明,通过选择合适的额外补偿电容值,不仅能使各逆变器工作在谐振状态,还可以有效分配两逆变器的输出功率,达到合理分配两逆变器输出容量的目的。建立输出总功率为1.4 kW的实验系统,验证了两逆变器输出功率比为1:1和1:2的工况。这种基于双初级线圈并绕的IPT系统具有结构简单等优点,可望在轨道交通非接触供电系统等大功率场合中得到应用。 展开更多
关键词 感应电能传输 双初级线圈 功率分配 大功率
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