【摘 要】
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磁耦合无线电能传输(Magnetically-Coupled Wireless Power Transfer,MCWPT)技术是指将高频磁场作为媒介,实现电能的非接触传输的一种能量传输形式,与传统的电能传输方式相比,具有安全、灵活、可靠、易维护等优点,是当前无线电能传输技术研究和应用的主要方向。逆变器作为磁耦合无线电能传输技术中关键的部分,对于整个无线电能传输系统意义重大,在大功率无线电能传输领域
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磁耦合无线电能传输(Magnetically-Coupled Wireless Power Transfer,MCWPT)技术是指将高频磁场作为媒介,实现电能的非接触传输的一种能量传输形式,与传统的电能传输方式相比,具有安全、灵活、可靠、易维护等优点,是当前无线电能传输技术研究和应用的主要方向。逆变器作为磁耦合无线电能传输技术中关键的部分,对于整个无线电能传输系统意义重大,在大功率无线电能传输领域中,多逆变模块能够很好的解决单个高频逆变模块自身功率容量小、散热慢等缺点。本文以电动汽车定点无线充电为背景,针对逆变器并联MC-WPT系统中的环流以及开关损耗进行分析研究,并提出解决方案。针对并联逆变器系统的环流问题,本文首先分析了不同逆变电路的基本结构和工作原理,构建了单逆变器和多逆变器并联模式的等效模型以及数学模型,分析了两逆变器并联系统逆变模块之间的环流的产生原因,提出了一种基于移相控制策略的环流抑制方法。针对并联逆变器系统的开关损耗问题,本文通过傅里叶变换将逆变输出电压分解,分析并联逆变输出特性以及谐振网络的滤波原理,通过对谐振网络的分析,提出了一种基于谐振网络参数设计的软开关实现方法来减小开关损耗。最后进行系统整体设计和方案选择,利用MATLAB/Simulink平台搭建系统仿真模型,对不同影响因素下并联逆变器输出环流进仿真,对比了加入控制前后环流的变化,验证了理论方法的可行性。并搭建了实验平台进行实验验证控制方案的有效性。
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