有軌電車無線電能傳輸系統(tǒng)諧振補(bǔ)償器設(shè)計(jì)及效率優(yōu)化研究.pdf

1、現(xiàn)代有軌電車具有載客能力大、污染及能耗小、建設(shè)周期短、造價(jià)低的特點(diǎn)。為解決城市交通問題、建設(shè)現(xiàn)代化城市公共交通系統(tǒng)，現(xiàn)代有軌電車在我國部分城市中得到發(fā)展。無線電能傳輸(WPT)技術(shù)的興起，為有軌電車提供了新的供電方式。本文開展了無線電能傳輸技術(shù)研究，使其更加適合間歇充電的超級電容儲能式有軌電車，能量傳輸過程更加高效。
　　論文首先介紹了有軌電車無線電能傳輸系統(tǒng)的主電路結(jié)構(gòu)和工作原理，包括逆變器、耦合線圈、諧振補(bǔ)償以及二次側(cè)電能變換

2、部分，并對可行方案進(jìn)行了比較分析，選擇了合適的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和建模方法，為后續(xù)的諧振補(bǔ)償拓?fù)湓O(shè)計(jì)和效率優(yōu)化方法提供了理論依據(jù)。
　　其次，本文重點(diǎn)討論了諧振補(bǔ)償拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)和效率優(yōu)化策略。目前，無線電能傳輸系統(tǒng)中常用的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)為SS補(bǔ)償，這種補(bǔ)償方式在級聯(lián)buck電路時(shí)會存在二次側(cè)直流母線電壓隨buck占空比變化的問題。為此，本文提出了一種適合有軌電車WPT系統(tǒng)的LCC補(bǔ)償方式，該拓?fù)渚哂卸蝹?cè)準(zhǔn)恒壓輸出的特點(diǎn)，使得控制簡化，電壓增益

3、也可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)，而不必局限于線圈參數(shù)。本文對LCC補(bǔ)償拓?fù)涞膮?shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)分析，給出了諧振補(bǔ)償元件的設(shè)計(jì)公式，并介紹了基于品質(zhì)因數(shù)的二次側(cè)線圈自感參數(shù)設(shè)計(jì)方法，可保證整流橋切換導(dǎo)通時(shí)不出現(xiàn)電壓、電流波形的振蕩情況。之后推導(dǎo)出基于LCC補(bǔ)償方式的系統(tǒng)效率表達(dá)式，分析了超級電容充電功率和互感變化對系統(tǒng)效率的影響。通過以上分析并結(jié)合有軌電車特點(diǎn)，給出了一種以最大效率為目標(biāo)，以停車充電時(shí)間為限制條件的動態(tài)充電功率調(diào)整策略。仿真分析驗(yàn)