基于電容切換的ICPT系統(tǒng)負載及互感識別方法.pdf

1、感應耦合電能傳輸（Inductive Coupled Power Transfer，ICPT）技術是一種以電磁感應為理論基礎的無線電能傳輸技術，其通過高頻電磁場作為傳輸媒介，避免負載端與供電設備間的電氣接觸，這使得其具有安全、易于維護、靈活等優(yōu)點，目前已受到國內(nèi)外學者的廣泛關注。
　　隨著ICPT技術的進步，越來越多的負載可接入系統(tǒng)，系統(tǒng)需要為不同大小及性質(zhì)的負載制定對應的功率控制策略。目前，針對ICPT系統(tǒng)負載及互感參數(shù)識別問題

2、缺乏較為深入的研究。傳統(tǒng)的負載識別方法將互感參數(shù)設定為一固定值，或者假設次級回路至初級回路的反射阻抗為零，這些都是較為理想的條件。然而，如電動汽車無線充電系統(tǒng)，不同電動車具有不同的負載特性，不同的底盤高度及線圈位置偏移也將導致初次級線圈相對位置發(fā)生變化，進而呈現(xiàn)不同的互感參數(shù)。與此同時，ICPT系統(tǒng)負載變化實際上反應了負載功率需求的變化，系統(tǒng)需要根據(jù)負載調(diào)節(jié)功率輸出以確保系統(tǒng)實現(xiàn)高效可靠傳輸。因此，迫切需要一種負載及互感參數(shù)識別方法，為

3、實現(xiàn)精確控制和提升系統(tǒng)性能打下基礎。
　　本文以SS型ICPT系統(tǒng)為研究對象，針對其負載及互感參數(shù)識別問題展開研究。論文對現(xiàn)有負載識別技術，包括基于反射阻抗的負載識別、基于能量傳輸模型的負載識別、基于能量注入與能量自由振蕩方式的負載識別技術，進行了研究分析，指出了目前方法存在的一些不足，給出本文研究工作的可行性及必要性。
　　結(jié)合SS型ICPT系統(tǒng)電路拓撲及已有的負載識別理論基礎，提出了基于電容切換的負載識別方法，建立了基于

4、電容切換的負載識別模型，并給出了詳細的識別流程以及計算方法。設計了基于電容切換的ICPT系統(tǒng)負載識別電路，包括軟開關設計方法、相關信號采樣及處理方法。
　　使用Matlab/Simulink建立基于電容切換的ICPT系統(tǒng)負載識別仿真模型，通過仿真驗證了所提出方法的正確性?；诶碚摲治雠c仿真結(jié)果，搭建負載識別實驗平臺，對系統(tǒng)負載及互感參數(shù)變化分別進行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明所提出的負載識別方法能夠以較高的準確度及可信度識別不確定負載