传统的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统只含有单个逆变电源与单个初级线圈,由于受到功率器件的容量限制,较难满足轨道交通非接触供电等大功率应用的要求。为增加IPT系统的输出功率,该文构建了基于双初级线圈并绕的IPT系统,通过初级线圈产生磁场的叠加,实现IPT系统大功率输出。利用互感耦合理论对此系统进行详细分析,发现此结构不但需要补偿各初级线圈的自感,而且还需要额外电容补偿两初级线圈间的互感。研究表明,通过选择合适的额外补偿电容值,不仅能使各逆变器工作在谐振状态,还可以有效分配两逆变器的输出功率,达到合理分配两逆变器输出容量的目的。建立输出总功率为1.4 k W的实验系统,验证了两逆变器输出功率比为1:1和1:2的工况。这种基于双初级线圈并绕的IPT系统具有结构简单等优点,可望在轨道交通非接触供电系统等大功率场合中得到应用。
传统的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统利用单个拾取线圈实现能量传输,受副边半导体器件的容量限制,单个拾取线圈无法满足轨道机车等大功率移动负载(兆瓦级)需求。该文通过建立基于双拾取线圈的IPT系统以提高IPT系统的传输功率。论文利用电磁耦合理论分析双拾取线圈间的互感影响规律,并详细对比分析了考虑拾取线圈间互感前后IPT系统的工作指标。分析表明,考虑线圈间互感时的设计参数,能使IPT系统工作在谐振状态,且显著提高重载时IPT系统的输出功率和工作效率。通过建立双拾取机构IPT实验系统并保持原边恒流15 A,验证所提出方案的可靠性以及有效性。实验结果表明,相对于不计及互感影响方案而言,加入附加电容后,重载时(1.8Ω直流负载)IPT系统的输出功率和效率分别提高了82%和6%。
