本文關(guān)鍵詞：基于諧振耦合的光伏電能無線傳輸系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著整個地球的資源越來越緊張、環(huán)境污染問題越來越突出。太陽能因其具有干凈沒有任何污染而且資源豐富,源源不斷不會枯竭的特點,已經(jīng)被廣大相關(guān)領(lǐng)域的工作者作為重點研究項目,也成為政府政策和智能化供電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的大力扶持對象。而在家用光伏發(fā)電上,由于在實際操作上存在一定難度,因此本課題考慮采用諧振耦合式電能無線傳輸(MCR-WPT)方式來傳輸光伏電能以解決家用光伏發(fā)電存在的問題。首先,在系統(tǒng)分析了MCR-WPT系統(tǒng)的電路模型,并且通過對模耦合理論的研究建立了MCR-WPT系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎(chǔ)上。詳細分析了負載阻值與MCRWPT系統(tǒng)傳輸效率的關(guān)系,并且提出了功效積的概念,達到了使傳輸效率和傳輸功率同時達到較大值的目的,對系統(tǒng)做出了進一步的優(yōu)化。最后通過對比分析得出了接收端對于發(fā)射端的影響是不可忽略的結(jié)論。其次,為了追求更高的傳輸距離、效率和功率,采用了添加增強線圈的方式。并且給出了加入增強線圈的MCR-WPT系統(tǒng)的一般性數(shù)學模型。以帶有雙增強線圈的MCR-WPT系統(tǒng)為例,在建立數(shù)學模型的基礎(chǔ)上通過仿真分析,得出了系統(tǒng)中各個參數(shù)對于傳輸效率的影響。最后,設(shè)計了以太陽能蓄電池為激勵源,包括振蕩電路、功率放大電路、整流濾波電路和穩(wěn)壓電路為主要模塊的MCR-WPT系統(tǒng)的實驗平臺。經(jīng)過對硬件的仿真以及各個參數(shù)的取值范圍要求,選定了以LTC6900為振蕩芯片,IRF840為開關(guān)元器件,LM7805為穩(wěn)壓器件等各個硬件器件的具體類型。通過建立以太陽能為激勵源的MCR-WPT的系統(tǒng)模型,運用理論研究與實驗探索相結(jié)合的方式,對MCR-WPT的機理進行了細致的研究并且對如何增強傳輸效率展開了探討和實驗。
【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM724

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