返回列表 发布新帖

基于钳位电路的LCCS补偿型感应电能传输系统抗偏移方法

9 0
admin 发表于 2024-12-14 12:12 | 查看全部 阅读模式

文档名:基于钳位电路的LCCS补偿型感应电能传输系统抗偏移方法
摘要:在感应电能传输(IPT)系统中,线圈错位难以避免,造成的耦合变化会导致系统的传输功率不稳定.为了保证IPT系统的供电灵活性,系统需具有容忍线圈宽范围偏移的能力.为此,该文借鉴模态切换的思想,提出一种基于钳位电路的LCC-S补偿型IPT系统,用于增强系统抗偏移性.与传统多模态切换的IPT系统相比,该系统中的钳位电路可根据耦合变化自适应地导通或关断,以调节工作模态,从而实现近乎恒定的功率输出,该方法无需耦合识别、输出检测及反馈通信等辅助手段.该文对系统不同工作模态的功率传输特性进行了推导和分析,并结合系统设计相关约束条件,提供一套参数化设计方法.最后设计并搭建一套500W的实验装置,验证了理论分析的正确性与可行性.实验结果表明,该方法在耦合度为0.205~0.42的情况下,输出功率稳定在470~505W之间,效率为83.29%~90.21%.

Abstract:Inductivepowertransfer(IPT)technologydeliverspowerthroughelectromagneticinductionbetweenthecoupledcoilswithoutphysicalcontact.However,themisalignmentbetweencoilsisoftenunavoidableinapplications,andthecouplingvariationcausedbythemisalignmentcancausetheinstabilityoftheIPTsystem.Therefore,ensuringoutputstabilityhasbecomeoneofthemainproblemsintheapplicationanddevelopmentofIPTtechnology.Topologydesignsolutionsarefavoredbecauseoftheirsimplicityandreliability.Topologydesignsolutionsincludemixedtopology,detuningtopology,andreconfigurabletopology.Thereconfigurabletopologysolutionneedstoapplyactiveswitchingdevices,thedetectionmodule,andthecommunicationmodule,causinghighercostsandlowerreliability.Basedontheideaofmodeswitching,thispaperproposesanoveldetuningIPTsystemwithaclampcircuittoenhancetheanti-misalignmentabilityofthesystem.Comparedwiththetraditionalmulti-modeIPTsystem,theclampcircuitinthesystemcanbeswitchedonoroffadaptivelyaccordingtothecouplingvariationtoadjustthesystemmodeandachievenearlyconstantpoweroutputwithoutauxiliaryequipment,suchascouplingidentification,outputdetection,andfeedbackcom-munication.First,accordingtothecharacteristicsofunidirectionalconductionanddiscontinuous/continuousoftheclampcircuit,theproposedsystemhasmulti-modecharacteristics,andthecorrespondingsystemoutputpowercurvesofdifferentmodesaredifferent.TheworkingprincipleandpoweroutputcharacteristicsoftheIPTsystemwithorwithouttheclampcircuitactivationarederivedandanalyzed,andtheexpressionsofthesystempoweroutputcurvewithorwithouttheclampcircuitactivationaregiven.Feasiblesplicingmethodsareproposedbasedonthecorrespondingoutputpowercurvesofdifferentsystemmodes.Then,byanalyzingthefunctionofeachtopologystructureoftheproposedIPTsystemandtheoutputpowercurveofthesystemunderdifferentworkingmodes,reasonableconstraintconditionsareprovidedfortheparametricdesignofthesystem.Thefeasibleparametricdesignprocessmethodisobtained.Atthesametime,thispaperprovidesasetofmethodstojudgethesystemmodeaccordingtothetimedomainanalysismethodtoensuretheaccuracyoftheswitchingpoint,andalsogivesadesigncase.Bysubintervalanalysismethod,theoutputcharacteristicsoftheIPTconverterunderthePNandPONmodesareanalyzed,andthecurrentsoftheclampcircuitindifferentmodesarecalculatedtoverifyiftheclampcircuitisactivated.A500Wexperimentalprototypeisbuilt,andthechangesinoutputpowerandefficiencyduringcouplingvariationaremeasured.Experimentalresultsshowthatwhenthecouplingcoefficientchangesduring0.205~0.42,theoutputpoweroftheproposedsystemfluctuatesbetween470~505W,themaximumoutputpowerfluctuationis35W,theoutputpowerfluctuationrateislessthan3.6%,andtheefficiencychangesbetween90.21%and83.29%.

作者:张滨山  张泽恒  杨斌  麦瑞坤  陈阳Author:ZhangBinshan  ZhangZeheng  YangBin  MaiRuikun  ChenYang
作者单位:西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都611756;西南交通大学电气工程学院成都611756
刊名:电工技术学报
Journal:TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年,卷(期):2024, 39(8)
分类号:TM724
关键词:感应电能传输(IPT)钳位电路  耦合变化  参数化设计  恒功率输出  
Keywords:Inductivepowertransfer(IPT)  clampcircuit  couplingvariation  parametricdesign  stablepowertransfer  
机标分类号:TM724TM133TN702
在线出版日期:2024年4月29日
基金项目:国家自然科学基金,四川省科技计划资助项目,四川省科技计划资助项目基于钳位电路的LCC-S补偿型感应电能传输系统抗偏移方法[
期刊论文]  电工技术学报--2024, 39(8)张滨山  张泽恒  杨斌  麦瑞坤  陈阳在感应电能传输(IPT)系统中,线圈错位难以避免,造成的耦合变化会导致系统的传输功率不稳定.为了保证IPT系统的供电灵活性,系统需具有容忍线圈宽范围偏移的能力.为此,该文借鉴模态切换的思想,提出一种基于钳位电路的LCC-...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文

        基于钳位电路的LCC-S补偿型感应电能传输系统抗偏移方法  LCC-S Compensated Inductive Power Transfer System Against Misalignment with a Clamp Circuit

基于钳位电路的LCC-S补偿型感应电能传输系统抗偏移方法.pdf
2024-12-14 12:12 上传
文件大小:
1.36 MB
下载次数:
60
高速下载
【温馨提示】 您好!以下是下载说明,请您仔细阅读:
1、推荐使用360安全浏览器访问本站,选择您所需的PDF文档,点击页面下方“本地下载”按钮。
2、耐心等待两秒钟,系统将自动开始下载,本站文件均为高速下载。
3、下载完成后,请查看您浏览器的下载文件夹,找到对应的PDF文件。
4、使用PDF阅读器打开文档,开始阅读学习。
5、使用过程中遇到问题,请联系QQ客服。

本站提供的所有PDF文档、软件、资料等均为网友上传或网络收集,仅供学习和研究使用,不得用于任何商业用途。
本站尊重知识产权,若本站内容侵犯了您的权益,请及时通知我们,我们将尽快予以删除。
  • 手机访问
    微信扫一扫
  • 联系QQ客服
    QQ扫一扫
2022-2025 新资汇 - 参考资料免费下载网站 最近更新浙ICP备2024084428号
关灯 返回顶部
快速回复 返回顶部 返回列表