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非接触式松耦合感应电能传输系统原理分析与设计
[发布时间]:2010年7月16日 [来源]:电子变压器资讯网 [点击率]:44462
【导读】: 摘要:给出了非接触式松耦合感应电能传输的基本原理,讨论了影响系统电能传输的关键因素。针对不同的应用场合,对原副边进行了补偿设计,提高电能传输效率和减小供电电源的电压电流定额。并对系统稳定性和可控性...

Voc=jωMIp(1)

相应的,诺顿等效电路短路电流为

(2)

式中:LS为副边电感。

若副边线圈的品质因数为QS,则在以上参数下,副边线圈能够获得的最大功率为

(3)

从式(3)可以看出,提高电能传输的大小可以通过增大ω,Ip,M和Qs或减小LSO但受应用场合机械安装和成本限制,LCIPT系统中,M值一般较小,而且一旦磁耦合装置设计完成后,M和LS的值就基本固定了。能够作调整的是乘积量(ωI2PQs)。从工程设计角度考虑,在参数选择设计中QS一般不会超过10,否则系统工作状态将对负载变化、元件参数变化和频率变化非常敏感,系统很难稳定。由此对传输电能大小调节余度最大的乘积ωI2P。从该关系式可见频率与发射电流的关系:提高频率ω,可以减小原边电流IP,反之亦然。在传输相等电能及其它相关量不变情况下,采用高频的LCIPT系统与采用低频的LCIPT系统相比,所需的发射电流大大降低,电源变换器电流应力及系统成本大大降低。因而LCIPT比较适合采用高频系统。但限于目前功率电子技术水平和磁场发射相关标准,系统频率受到限制。根据应用场合的不同,系统采用的频率范围一般在10kHz~100 kHz之间。

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