非接触感应电能传输系统中闭环电压检测与控制方法研究

                      非接触式电能传输是一种利用电磁感应耦合技术、电力电子技术和现代控制技术实现的电源侧与负载侧完全分离的电能传输技术，克服了传统电能传输方式在一些特殊环境如易燃易爆、水下等场合存在的弊端，实现电能安全可靠地传输。非接触感应电能传输采用可分离变压器进行电能传输，优点明显，但同样存在缺点，主要缺点是：由于漏磁增加，可分离变压器的副边输出电压与传统变压器相比减小，不能由变压器原边电压推导出副边电压。本文应用变压器原、副边电压频率不受可分离变压器存在较大气隙的影响原理，将负载电压转换成与电压成比例关系的交流信号，通过原边接收检测电压的频率间接获取负载电压，进而调节变压器一次侧电压，达到调节负载输出电压的目的。本文提出这种应用于非接触感应电能传输系统中间接检测负载电压的方法，实现了非接触感应电能传输系统中闭环电压检测与控制，使负载侧电压精确控制变为可能。Abstract:  Most  electrical  equipments  get  the  energy  through  plugs  from  source,  this  kind  of  energy  transmission  system  is  efficientand  accepted  widely.  But  it  is  unsafe  at  the  special  circumstance  such  as  undersea  applications  and  flammable  environments,  for  spark  anduncovered  conduct  exist  at  those  systems.  This  paper  describes  a  contact-less  power  transmission  system  using  detachable  transformer,which  is  spark  free  and  no  uncovered  conduct  is  exposed  to  the  environments.  But  because  there  is  a  contact-less  transformer  in  thecontact-less  power  transfer  system,  we  can’t  get  the  voltage  of  load  side  directly.  This  paper  finds  a  method  which  can  indirectly  detect  thevoltage  of  load  side  by  changing  the  direct-current  voltage  of  the  load  side  to  the  square  waves  of  the  different  frequencies,  and  put  thesquare  wave  on  the  detachable  transformer  which  is  another  transformer.  We  can  get  the  signal  in  the  primary  side  which  changing  with  thevoltage  of  the  load  side  by  magnetizing  couple.  So,  we  can  gain  the  voltage  of  the  load  side  indirectly  by  measuring  the  frequency  of  thesignal  in  the  primary  side.  By  this  way,  we  can  detect  and  control  the  load  side  voltage  of  the  contact-less  power  transfer  system.关键词：非接触电能传输，串联谐振式逆变器，可分离变压器，负载电压控制Keywords:  contact-less  power  transmission,  resonant  converter  ,  detachable  transformer,  voltage  control