本文選題：WPT + 感應(yīng)耦合�。� 參考：《北方工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,無線傳能技術(shù)已經(jīng)開始進(jìn)入人們的生活,越來越多的被人們關(guān)注。所謂無線能量傳輸就是將電能通過非導(dǎo)線接觸的方式,由前級傳遞至后級。無線電能傳輸技術(shù)(WPT)主要通過磁共振拓?fù)浜透袘?yīng)耦合(ICPT)拓?fù)鋵?shí)現(xiàn),本文基于大功率的研究背景,主要基于ICPT拓?fù)鋵PT技術(shù)進(jìn)行研究。以SS補(bǔ)償結(jié)構(gòu)為例,本文詳細(xì)分析了 ICPT拓?fù)潆娐返慕Y(jié)構(gòu),并且建立了相應(yīng)的等效電路,根據(jù)等效電路建立了系統(tǒng)模型,通過數(shù)學(xué)模型的建立,分析了輸出電流特性,系統(tǒng)電壓增益特性。根據(jù)電流特性和電壓增益特性確定了ICPT系統(tǒng)的兩種工作模態(tài),既全諧振模態(tài)和漏感諧振模態(tài),同時確定了兩種諧振模態(tài)下的最佳工作區(qū)域。同時分析了系統(tǒng)的輸出功率與效率特性。根據(jù)系統(tǒng)模型,發(fā)現(xiàn)ICPT系統(tǒng)存在諸多問題需要優(yōu)化。根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題,提出了有針對性的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法,既互感優(yōu)化設(shè)計方法,規(guī)避增益多峰的線圈電感量參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法,抑制無功功率的線圈電感量參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法。同時根據(jù)這三種優(yōu)化設(shè)計方法,提出了不同應(yīng)用場景下(既恒流源、恒壓源、電池充電電源)的具有普遍適用性的電路設(shè)計方法。同時提出了相應(yīng)的控制策略�；谙到y(tǒng)建模和參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法,自主設(shè)計搭建了一臺500W的無線電能傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺。其中設(shè)計制作了 PFC電路,Buck電路,以及全橋逆變電路,且應(yīng)用了同步整流技術(shù)以提高系統(tǒng)效率。最后通過仿真、理論計算、實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了理論分析的準(zhǔn)確性。同時經(jīng)過測試,樣機(jī)在滿載時工作保持穩(wěn)定,效率最高可達(dá)到88%,且各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計要求。
[Abstract]:In recent years, wireless energy transmission technology has begun to enter people's lives, more and more people pay attention to it. Wireless energy transmission is the transmission of electric energy from front stage to rear stage by non-wire contact. Radio energy transmission technology is mainly realized by magnetic resonance topology and inductively coupled WPT topology. Based on the research background of high power, this paper mainly studies WPT technology based on ICPT topology. Taking the SS compensation structure as an example, the structure of the ICPT topology circuit is analyzed in detail, and the corresponding equivalent circuit is established. The system model is established according to the equivalent circuit, and the characteristics of the output current are analyzed through the establishment of the mathematical model. System voltage gain characteristics. According to the characteristics of current and voltage gain, the two working modes of ICPT system are determined, both full resonant mode and leakage resonant mode, and the optimal working region under the two resonant modes. At the same time, the output power and efficiency characteristics of the system are analyzed. According to the system model, it is found that there are many problems in ICPT system to be optimized. According to the problems found, the paper puts forward the system optimization design method, which is the mutual inductance optimization design method, the coil inductance parameter optimization design method which avoids the gain multi-peak, and the coil inductance parameter optimization design method which suppresses reactive power. At the same time, according to these three optimal design methods, a general applicable circuit design method for different application scenarios (i.e. constant current source, constant voltage source, battery charging power supply) is proposed. At the same time, the corresponding control strategy is put forward. Based on the method of system modeling and parameter optimization, an experimental platform of 500W radio energy transmission system is designed. The PFC circuit and the full-bridge inverter circuit are designed and fabricated, and the synchronous rectifier technology is applied to improve the system efficiency. Finally, the accuracy of theoretical analysis is verified by simulation, theoretical calculation and experiment. At the same time, the test results show that the prototype works stably at full load, the highest efficiency can reach 88g, and all the indexes meet the design requirements.
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM724

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本文編號：1966239