【作 者】陶成轩

【摘 要】在非接触电能传输(CPT)系统中，不同特性用电设备对电 能的要求不尽相同，系统自身参数变化以及外界干扰影响等都会使得系统输出特性发生变化。为了满足用电设备的不同用电需求以及系统自身稳定可靠运行，对 CPT系统的输出控制研究就势在必行。本文首先从电磁感应耦合电能传输（ICPT）技术、电场耦合电能传输（ECPT）技术及基于磁共振原理的非接触电能 传输技术三个方面介绍了其各自的工作原理及目前的国内外研究现状，并确定了本文的研究目的、意义及研究主要内容。其次针对CPT系统的输出控制策略进行研 究，对目前通常采用的几种CPT系统输出控制策略进行详细分析，并对比阐述了各自的优缺点及应用场合。然后针对CPT系统负载参数摄动及功率分级输出时输 出电压的控制问题，提出了一种基于原边系统能量注入及自由谐振模式的主动控制方法。通过对该方法工作原理分析建立了数学模型，并从功率能量流角度出发引入 功率能量函数对该方法的控制策略进行研究，确定了基于动态改变能量注入占空比的控制策略，有效地完成对系统输出电压的控制。利用 Matlab2010/Simulink仿真平台搭建系统ZCS软开关实现及输出控制系统模型，针对系统负载参数摄动时稳压输出及功率分级稳定输出进行仿 真研究，确定该控制方法的可行性。最后依据仿真研究参数对系统硬件电路进行设计，搭建实验研究装置，通过实验研究验证明了理论分析及仿真研究的正确性以及 该控制方法的有效性。

【关键词】非接触电能传输系统； 输出控制； 能量注入；

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