论文摘要
感应耦合电能传输技术(Inductively Coupled Power Transfer,简称ICPT)是一种新型的电能传输技术,它通过感应耦合方式向负载提供电能,以其安全、环保、低维护、适应性强等优点得到了迅速的发展。近几年, ICPT技术在实际应用中取得了诸多的成功案例,其广阔的应用前景得到了展示。人们对单负载ICPT技术相关理论及其设计方法和控制问题进行了较为深入的研究分析,这些研究成果对实际应用有着良好的指导作用。但是这些应用和研究多是针对单负载展开的,在面临多负载的应用场合时,这些研究成果虽然也有着一定的指导作用,但是却不能更深入的指导实践。论文以重庆市科委重点基金项目和国家自然科学基金项目为背景,主要对多负载ICPT系统的控制方法及其建模仿真展开分析研究,论文首先介绍了多负载ICPT的原理与研究现状,给出了论文研究的意义和目的。并且在已有的研究基础上,分析常用磁路结构适合的应用场合,给出了一种适用于带气隙互感电路的M值和K值的测量方法以及绕组线圈自感的计算方法。论文给出了一种可以对谐振回路电流幅值进行控制的电流源谐振逆变器,对由于负载切换造成初级回路发射线圈的谐振电流以及次级负载上输出电压的变化做了详细的理论分析,提出对多负载ICPT系统初级回路采用恒流控制以消除负载变化对初级回路谐振电流的影响,同时给出了负载上输出稳压控制电路的设计。论文通过Simulink和Multisim对文中提出的多负载ICPT模型及其控制方法进行仿真,仿真结果表明控制方法得到了较为理想的控制效果,同时对系统的动态补偿进行仿真分析,为后续的研究奠下一定的理论基础。最后在已有条件下对多负载ICPT系统的理论研究和仿真结果进行实验验证,实验结果表明文中提出的控制方法能够达到较为理想的控制效果,在多负载ICPT系统的实际设计中,可以考虑文中提出的控制方法。