非接触式大功率感应充电系统谐振变换器的设计

摘要

感应充电(ICPT)技术是一种适应全天候、安全并高效地进行能量传输的先进充电方式,在诸多领域有着广阔的应用前景.然而,对于采用频率控制的谐振变换器,在一定耦合系数的情况下,由于补偿电路的引用可能会导致负载变化而引入多个谐振点,使频率控制进入不确定状态,并影响了系统的传输能力.为此,本文通过互感模型建立了状态方程及传递函数,从控制的角度分析了多谐振点产生的原因,确定了采用串,并结构补偿电路的负载边界条件,并以此为依据提出了一种频率变步长的控制方法,该方法具有简单、可靠及响应速度快等优点,并且无需获得副边信息,即可保证系统工作在最大功率传输.最后,设计了一台功率25kW,气隙12mm的感应充电系统,并通过实验验证了所提出控制方法的可行性.