lcl型感应耦合电能传输系统的特性研究硕士论文

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1、LCL型感应耦合电能传输系统的特性研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：余奎指导教师：戴欣副教授专业：控制科学与工程学科门类：工学重庆大学自动化学院二O一二年四月StudyofcharacteristicsofLCL-typeInductiveCoupledPowerTransferSystemAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByYuKuiSuperv

2、isedbyAssociateProf.DaiXinMajor:ControlScienceandEngineeringCollegeofAutomationofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2012重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要感应耦合电能传输（InductiveCoupledPowerTransfer，ICPT）技术，是一种新兴的电能传输技术，是近30年电力电子技术比较活跃的一个研究方向。它基于电磁感应原理，综合利用现代电力电子技术、磁场耦合技术以及控制理论，实现用电设备以非电气

3、接触的方式从电网获取电能的技术，具有便捷、安全、低维护、可靠性高及环境亲和力强等优点。本课题以LCL型谐振变换器为研究对象。LCL谐振型ICPT系统较之传统的单级LC谐振型系统具有更大的谐振容量，在相同功率等级下，具有开关器件的电压、电流应力更小等优点，但由于系统的高阶特性，对LCL型ICPT系统的参数设计及控制都更为困难。本文围绕LCL型ICPT系统，主要做了以下工作：①研究了LCL型ICPT系统的基本原理，推导出一种LCL型ICPT系统的简化谐振频率计算公式，这对于工程实践具有比较实际的意义。在进一步分析了其特性后，提出了一种实用的

4、参数设计方法。②通过频率响应分析LCL谐振变换器，为系统的软开关设计提供了依据。通过多组参数仿真及实验，证明了谐振频率计算公式的有效性及软开关设计的正确性，同时得出参数设计的辅助条件，即大功率系统设计时，在保证L与LRP比例的同时，应适当降低它们的值，使得得到的I与I为所需要的比例。PR③分析了LCL谐振变换器应用于原边或副边时，原边、副边所具有的恒流或者恒压特性，并通过仿真和实验进行了验证。关键字：感应耦合电能传输，LCL，频率响应，恒流，恒压I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInductiveCoupledPowerTr

5、ansfer(ICPT)isanovelpowertransfertechnology,it'soneofthemosthottestresearchdirectionsofpowerelectronicsinlately30years.Itbasedonprincipleofelectromagneticinduction,integratedusingmodernpowerelectronics,magneticcouplingtechniquesandcontroltheory,sothattheelectricalequipme

6、ntscangetpowerfrompowergridbythecontactlessway.Thetechnologyisflexible,safe,easytomaintain,highlyreliableandenvironmentallyfriendly.ThistopictaketheLCL-typeresonateconvertertobetheresearchobject.ComparedtocommonsingleLCresonatesystem,LCL-typeICPTsystemhasmuchbiggerresona

7、tecapacity,andit'sswitchingdeviceswillsustainsmallervoltagestressandcurrentstressatthesamepowerstage.Becauseofit'sanhighordersystem,it'smuchhardertodesignparametersandcontrolLCL-typeICPTsystem.ThispapermainlydidtheseitemsofworkaroundLCL-typeICPTsystem:ÅResearchedthebasic

8、principleofLCL-typeICPTsystem,inferredasimplifiedresonatefrequencyformulawitchhaspracticalsignificancei