本文選題：無線電能傳輸　切入點：串并模型　出處：《西安理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：電能的廣泛使用給人類的生活帶來極大便利,但傳統(tǒng)的接觸式電能傳輸存在接觸損耗、線路老化、尖端放電等帶來的安全隱患問題。同時在一些特殊的場合不適于采用傳統(tǒng)的有線供電方式。因此,無線電能傳輸(Wire Iess POwer Transmission,簡稱WPT)受到人們的關(guān)注。本文選擇磁耦合諧振WPT方式進行研究,選擇電壓型全橋拓撲作為高頻逆變電路,選擇串并式補償拓撲作為諧振補償網(wǎng)絡。磁耦合諧振WPT串并式系統(tǒng)中存在頻率分裂現(xiàn)象,這會降低系統(tǒng)在自然諧振點處的傳輸功率,因此,對頻率分裂特性的研究就顯得非常重要。對于分裂頻率是否是諧振頻率,即頻率分裂現(xiàn)象與頻率分叉現(xiàn)象是否一致的觀點,眾說紛紜,因此對頻率分叉現(xiàn)象的研究也顯得非常必要。目前對于頻率分裂現(xiàn)象的研究多見于串串式補償結(jié)構(gòu),同時當頻率分裂發(fā)生時,普遍做法是減小線圈之間互感或利用頻率跟蹤的方法以提升傳輸功率。然而,這兩種做法的弊端及適用范圍卻鮮有提及。針對上述問題,本文首先對磁耦合諧振WPT串并式系統(tǒng)進行建模,分析了影響傳輸效率和傳輸功率的因素,選取了系統(tǒng)參數(shù);其次,研究了系統(tǒng)的頻率分裂與頻率分叉特性,并分析了二者之間的關(guān)系;接著,分析了影響頻率分裂現(xiàn)象的因素;然后,分析了頻率分裂對諧振電路品質(zhì)因數(shù)及逆變器工作狀態(tài)的影響,并總結(jié)了在不同場合下應對頻率分裂的措施;最后,在Ps IM及Pspioe中搭建了仿真模型驗證了理論分析的正確性,并設(shè)計了實驗平臺對理論分析及仿真進行了實驗驗證。
[Abstract]:The extensive use of electric energy brings great convenience to human life, but the traditional contact power transmission has contact loss, and the circuit is aging. At the same time, it is not suitable to adopt the traditional wired power supply mode in some special occasions. Therefore, Wire Iess POwer Transmission (WPTS) has attracted much attention. In this paper, the magnetically coupled resonance (WPT) mode is chosen to study, and the voltage-source full-bridge topology is chosen as the high-frequency inverter circuit. The frequency splitting phenomenon exists in the magnetically coupled resonant WPT series-parallel system, which will reduce the transmission power at the natural resonance point, therefore, the frequency splitting phenomenon exists in the magnetic coupling resonant WPT series-parallel system, which can reduce the transmission power of the system at the natural resonance point. It is very important to study the characteristics of frequency splitting. There are different opinions on whether the splitting frequency is a resonant frequency, that is, whether the frequency splitting phenomenon is consistent with the frequency bifurcation phenomenon. So it is necessary to study the phenomenon of frequency bifurcation. At present, the study of frequency splitting is mostly seen in series compensation structures, and when frequency splitting occurs, The common practice is to reduce mutual inductance between coils or to use frequency tracking to increase transmission power. However, the disadvantages and scope of application of these two approaches are rarely mentioned. In this paper, we first model the magnetically coupled resonant WPT series-parallel system, analyze the factors that affect the transmission efficiency and transmission power, and select the system parameters; secondly, we study the frequency splitting and frequency bifurcation characteristics of the system. Then, the influence of frequency splitting on the quality factor of resonant circuit and the working state of inverter is analyzed. Finally, the simulation model in PS IM and Pspioe is built to verify the correctness of the theoretical analysis, and the experimental platform is designed to verify the theoretical analysis and simulation.
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM724

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本文編號：1692026