本文選題：WPT　切入點(diǎn)：ICPT　出處：《中國礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：無線電能傳輸(Wireless Power Transfer,WPT)是指借助存在于物理空間的傳能介質(zhì),以非接觸的形式將電能進(jìn)行傳輸?shù)囊环N模式,自無線電能傳輸提出以來一直受到廣泛關(guān)注,其中基于電磁感應(yīng)耦合原理的感應(yīng)耦合電能傳輸(Inductively Coupled Power Transfer,ICPT)的無線電能傳輸模式,因傳輸距離較遠(yuǎn)、對傳輸介質(zhì)依賴小、方向要求不高等優(yōu)點(diǎn),因而受到了國內(nèi)外學(xué)者的深度研究。隨著電力電子技術(shù)在ICPT系統(tǒng)中的應(yīng)用,在推動ICPT技術(shù)快速發(fā)展的同時也將諧波引入了系統(tǒng)。ICPT中的諧波對系統(tǒng)造成了不良影響,主要包括:增加系統(tǒng)發(fā)熱、增大系統(tǒng)損耗、增加系統(tǒng)電磁輻射、某些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下波形畸變嚴(yán)重等。然而隨著用戶對于電能品質(zhì)的要求越來越高,ICPT系統(tǒng)中的諧波問題,已經(jīng)逐漸成為桎梏ICPT技術(shù)發(fā)展的因素之一,如何消除系統(tǒng)的諧波提高ICPT系統(tǒng)的電能品質(zhì)成為一個新的研究熱點(diǎn)�；贗CPT系統(tǒng)的諧波問題,本文提出基于諧波提取的反注入式高品質(zhì)ICPT系統(tǒng),此系統(tǒng)諧波含量較小,因此可提供高品質(zhì)電能輸出。本文的分析研究主要包括以下幾方面:首先,綜合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,歸納分析了諧波對于ICPT系統(tǒng)的危害。其次,本文對諧波進(jìn)行了詳細(xì)分析。在簡述了ICPT系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)中的諧波源,即高頻逆變器進(jìn)行分析。針對系統(tǒng)中的諧波問題,以LCL-S結(jié)構(gòu)為例提出了轉(zhuǎn)移導(dǎo)納增益模型,該模型以定性及定量的方式分析了ICPT系統(tǒng)的諧波問題。然后,借鑒有源濾波器原理提出了基于諧波提取的反注入式高品質(zhì)ICPT系統(tǒng)。對系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,主要分析了系統(tǒng)中的原副邊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、諧波選頻網(wǎng)絡(luò),通過比較最終選擇LCCL結(jié)構(gòu)為諧波網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對SS結(jié)構(gòu)、LCL-S結(jié)構(gòu)為主電路拓?fù)涞腎CPT系統(tǒng)進(jìn)行了諧波研究。再者,在基于上述模型的基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了基于諧波提取的反注入式高品質(zhì)ICPT系統(tǒng)的工作原理,針對SS結(jié)構(gòu)及LCL-S結(jié)構(gòu)分別搭建電路模型,詳細(xì)分析其阻抗反射、諧波選頻網(wǎng)絡(luò)及諧波消除,提出以諧波消除系數(shù)λ來衡量諧波消除的效果,并驗(yàn)證當(dāng)λ=1時,系統(tǒng)中的諧波將完全消除。最后,為驗(yàn)證上述理論的正確性,分別搭建Matlab/Simulink電路仿真及實(shí)驗(yàn)平臺,仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析相一致,驗(yàn)證了所提出理論的正確性。
[Abstract]:Wireless Power transfer (WPTT) is a mode in which electrical energy is transmitted in a non-contact form by means of energy transfer media in physical space. It has been widely concerned since radio energy transmission was proposed. The inductively coupled Coupled Power transfer mode based on electromagnetic induction coupling principle has the advantages of long transmission distance, low dependence on transmission medium and low direction requirement. With the application of power electronics technology in ICPT system, harmonics are introduced into system. ICPT has a bad effect on the system, while promoting the rapid development of ICPT technology. It mainly includes: increasing system heating, increasing system loss, increasing system electromagnetic radiation, serious waveform distortion under some topology, etc. However, with the increasing demand for power quality, the harmonic problems in ICPT system are becoming more and more important. It has gradually become one of the factors that hinder the development of ICPT technology. How to eliminate the harmonics of the system and improve the power quality of the ICPT system has become a new research hotspot. In this paper, an inverse injection high quality ICPT system based on harmonic extraction is proposed. The harmonic content of this system is small, so it can provide high quality power output. The analysis and research in this paper mainly include the following aspects: firstly, the current research situation at home and abroad is summarized. The harm of harmonic to ICPT system is summarized and analyzed. Secondly, the harmonic is analyzed in detail. On the basis of brief introduction of the working principle of ICPT system, the harmonic source in the system is analyzed. For the harmonic problem in the system, a transfer admittance gain model based on LCL-S structure is proposed, which analyzes the harmonic problem of ICPT system qualitatively and quantitatively. Based on the principle of active power filter (APF), an anti-injection high quality ICPT system based on harmonic extraction is proposed. The structure of each part of the system is analyzed, and the topology of primary and secondary edges and harmonic frequency selection network are analyzed. By comparing the LCCL structure as the harmonic network topology, the harmonic analysis of the ICPT system with SS structure and LCL-S structure as the main circuit topology is carried out. Furthermore, based on the above model, The working principle of anti-injection high quality ICPT system based on harmonic extraction is described in detail. The circuit models of SS structure and LCL-S structure are built, and the impedance reflection, harmonic frequency selection network and harmonic elimination are analyzed in detail. The harmonic elimination coefficient 位 is proposed to measure the effect of harmonic elimination, and it is verified that when 位 = 1:00, the harmonics in the system will be eliminated completely. Finally, in order to verify the correctness of the above theory, the Matlab/Simulink circuit simulation and experimental platform are built separately. The simulation and experimental results are consistent with the theoretical analysis, and verify the correctness of the proposed theory.
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM724

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李勇;麥瑞坤;陸立文;何正友;;一種采用級聯(lián)型多電平技術(shù)的IPT系統(tǒng)諧波消除與功率調(diào)節(jié)方法[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年20期

2 田子建;林越;楊洪文;樊京;陳健;李瑋祥;;具有中繼諧振線圈的磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年S1期

3 朱慶偉;陳德清;王麗芳;廖承林;郭彥杰;;電動汽車無線充電系統(tǒng)磁場仿真與屏蔽技術(shù)研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年S1期

4 孫孝峰;韓瑞靜;龔鋼;沈虹;;考慮阻性有源濾波器等效輸出阻抗的背景諧波抑制方案優(yōu)化[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年18期

5 李宇;;無線電能傳輸技術(shù)研究與應(yīng)用綜述[J];電子技術(shù)與軟件工程;2015年15期

6 范興明;莫小勇;張鑫;;無線電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年10期

7 葉滿園;周琪琦;蔡鴻;李宋;;基于捕食策略遺傳算法的3電平中點(diǎn)箝位型逆變器特定諧波消除脈寬調(diào)制技術(shù)[J];高電壓技術(shù);2014年11期

8 楊龍?jiān)?劉建華;王崇林;;有源電力濾波器精確反饋線性化準(zhǔn)滑模變結(jié)構(gòu)控制[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年33期

9 湯涌;;基于響應(yīng)的電力系統(tǒng)廣域安全穩(wěn)定控制[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年29期

10 李國華;張影;汪玉鳳;孫強(qiáng);;基于預(yù)測控制的有源電力濾波器選擇性諧波補(bǔ)償方法[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 劉劍;六相永磁同步發(fā)電機(jī)控制技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 李硯玲;基于μ綜合的ICPT系統(tǒng)魯棒控制研究[D];重慶大學(xué);2012年

3 張鈞;配電網(wǎng)智能故障診斷與諧波源定位研究[D];西南交通大學(xué);2012年

4 謝斌;并聯(lián)型有源電力濾波器諧波檢測及控制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙嘉敏;磁共振耦合無線電能傳輸系統(tǒng)前級大功率電源設(shè)計(jì)[D];南京信息工程大學(xué);2016年

2 宋波;高效率磁共振式無線電能傳輸[D];電子科技大學(xué);2015年

3 余細(xì)雨;ICPT系統(tǒng)多自由度電能拾取機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究[D];重慶大學(xué);2015年

4 張寧;基于耦合線圈復(fù)用的ICPT系統(tǒng)能量信號分時傳輸技術(shù)[D];重慶大學(xué);2015年

5 夏嵐嵐;ICPT系統(tǒng)電能質(zhì)量控制研究[D];重慶大學(xué);2015年

6 鄒愛龍;基于LCL補(bǔ)償?shù)亩嘭?fù)載滑動式感應(yīng)非接觸電能傳輸系統(tǒng)[D];南京航空航天大學(xué);2014年

7 程鵬天;基于感應(yīng)耦合電能傳輸方式的電動汽車充電裝置研究[D];北京交通大學(xué);2014年

8 申世軍;小功率微波供電系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學(xué);2013年

9 劉景暉;基于特征諧波消除的STATCOM電流優(yōu)化方法研究[D];上海交通大學(xué);2013年

10 李永生;電力系統(tǒng)間諧波源識別的研究[D];山東大學(xué);2012年

，

本文編號：1570161