非接触供电城市轨道交通车辆多路DC/DC变换器跨车并联控制策略

周振邦，王 跃，张志学，刘华东，彭 赟，吴 奕

（中车株洲电力机车研究所有限公司，湖南 株洲 412001）

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轨道交通非接触供电无线电能传输(wireless power transfer, WPT)技术能够解除传统弓网供电方式受电弓与接触网之间的耦合关系，使列车在运行过程中不存在高速受流及摩擦、振动、电弧等问题，进一步提升了功率传输效率，具有很好的发展前景[1-3]。

在非接触供电车辆上，拾取线圈利用电磁感应原理首先从地面线圈中“获取”电能，然后再经整流电路、DC/DC电路并联在车载直流母线上，为整车供电，其供电过程类似于分布式电源为负载提供电能。在给储能设备的恒流和恒压充电以及车辆运行过程中的恒压控制环节中，WPT技术存在以下问题：

（1）在恒流控制过程中，DC/DC控制器根据电池管理系统（battery management system, BMS）传递的指令（参考电流）进行输出恒流控制，但由于各DC/DC支路上的输入阻抗不尽相同，故难以保证均流。

（2）恒压控制过程包括给电池的恒流充电阶段以及车辆运行过程中的维持直流母线电压恒定（给负载供电）阶段， 由于各个Boost电路输出端的阻抗有所差异，导致负荷功率分配精度较差、电压偏差较大[4]。

（3）由于车辆之间（每节车厢各6路DC/DC变换电路）没有相互的高频通信线路，无法采用中央处理器对整列车进行统一的中央控制，需要在无须高频通信的情况下满足各车厢DC/DC变换器之间的负荷功率共享；对增减车厢，车上的直流母线满足“即插即用”的分布式接入的需求。

对于DC/DC变换器的均流，主要有电压控制与电流控制两种方式。……