發(fā)布時(shí)間：2021-07-31 14:01

　　無線電能傳輸系統(tǒng)在傳輸過程中,針對系統(tǒng)失諧導(dǎo)致輸出功率大大降低的問題,文章在Matlab/Simulink仿真庫搭建了一套能夠自動(dòng)進(jìn)行頻率跟蹤反饋的磁諧振式無線傳能仿真系統(tǒng),并對高頻逆變電路觸發(fā)脈沖信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行了設(shè)計(jì)與改進(jìn),使系統(tǒng)能夠在發(fā)射端實(shí)現(xiàn)電壓電流接近同相位,從而使系統(tǒng)在收發(fā)端傳輸能量時(shí),處于接近純阻態(tài)特性,減小了諧振線圈之間的無功損耗,增加了系統(tǒng)傳輸效率。仿真數(shù)據(jù)表明,該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)對發(fā)射端電流進(jìn)行檢測,并通過數(shù)字鎖相環(huán)電路的調(diào)節(jié)信號(hào)對高頻逆變器進(jìn)行調(diào)節(jié),輸出與發(fā)射端電流同相位的逆變電壓,實(shí)時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。 

【文章來源】：現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(18)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

無線電能傳輸簡化模型

由式（6）可以得出，η=G(f,M,RL,R1,R2)，當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，輸入等效電阻R1與輸出等效電阻R2以及諧振頻率f大小確定，影響傳輸效率的主要變量為線圈互感M和RL，即η=G(M,RL)。圖2即為當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，輸入等效電阻、輸出等效電阻、諧振頻率確定時(shí)，傳輸效率η受線圈互感M與負(fù)載電阻RL的三維變化曲線圖。2 技術(shù)原理及改進(jìn)設(shè)計(jì)

本文的系統(tǒng)反饋電路設(shè)計(jì)原理圖如圖3所示。其工作原理為，發(fā)射端電流互感器對線路電流進(jìn)行采集，然后將該電流信號(hào)通入2個(gè)選擇開關(guān)（Switch）中，從而產(chǎn)生2個(gè)與正弦交流信號(hào)同頻率的方波脈沖，但兩方波脈沖相位相差π，即2個(gè)方波脈沖信號(hào)同頻反相，將2個(gè)信號(hào)分別接入以系統(tǒng)固有諧振頻率為中心頻率的鎖相環(huán)中的Ref端口作為參考信號(hào)。此時(shí)鎖相環(huán)會(huì)進(jìn)行以固有頻率為中心點(diǎn)的上下調(diào)頻，直至調(diào)到系統(tǒng)電流電壓能夠處于同相位的頻率以后，鎖相環(huán)進(jìn)入鎖定狀態(tài)。從鎖相環(huán)出來的跟蹤信號(hào)第二次經(jīng)過選擇開關(guān)（Switch）電路進(jìn)行脈沖占空比調(diào)節(jié)，為高頻逆變器電路上下橋臂的IGBT留有充足的死區(qū)時(shí)間以避免由于不對稱的開通和關(guān)斷時(shí)間造成的橋臂直通現(xiàn)象[7]。由于該設(shè)計(jì)是以鎖相環(huán)的跟蹤反饋信號(hào)作為逆變器中IGBT的信號(hào)脈沖，而當(dāng)系統(tǒng)在開始啟動(dòng)過程中時(shí)，反饋信號(hào)為0，系統(tǒng)不能夠自啟動(dòng)。為了使系統(tǒng)能夠自啟動(dòng)，而且在系統(tǒng)啟動(dòng)以后將鎖相環(huán)跟蹤脈沖信號(hào)作為逆變器的控制信號(hào)，本文設(shè)計(jì)以系統(tǒng)固有諧振頻率作為信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)頻率，并設(shè)置了具有時(shí)間延時(shí)設(shè)定的同頻反相脈沖信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)，由信號(hào)發(fā)生器提供脈沖方波信號(hào)，一旦鎖相環(huán)模塊頻率跟蹤信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，設(shè)定有時(shí)間延遲的反相信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生反相信號(hào)，抵消信號(hào)發(fā)生器脈沖信號(hào)。此時(shí)，逆變電路脈沖方波信號(hào)由鎖相環(huán)跟蹤信號(hào)提供，最終達(dá)到跟蹤反饋的調(diào)節(jié)效果。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3313599