耦合共振無線電能傳輸系統(tǒng)最大效率控制
本文選題:諧振頻率 + 群規(guī)模變化PSO算法; 參考:《河南師范大學》2017年碩士論文
【摘要】:無線電能傳輸(wireless power transfer,WPT)是一種新能量傳輸方式。其中,電磁耦合諧振式無線電能傳輸(magnetically-coupled resonant wireless power transfer,MCR-WPT)是基于相同諧振頻率的物體之間能夠高效率的傳輸能量這一原理,進行能量無線交換的傳輸方式。目前該技術處于研究初期階段,很多關鍵性技術有待提高。諧振線圈距離的變化,將引起MCR-WPT系統(tǒng)的傳輸效率劇烈變化。為了保持負載端實時以最大效率運行,文章主要介紹了一種最大效率控制方法,該方法將一定的調節(jié)策略引入PSO算法,在搜索過程中優(yōu)化算法群規(guī)模,確保算法能夠獲得全局最優(yōu)值與快速收斂。分析結果表明,本文所提的方法能夠迅速找到當前距離下最大傳輸效率對應的諧振頻率,使接收端實時以最大效率運行;并將不同群規(guī)模變化方式的粒子群算法搜尋效果進行比較,找出了一種最優(yōu)的方法。本文介紹了無線電能傳輸?shù)难芯勘尘啊l(fā)展歷史及國內外研究現(xiàn)狀,并對這一研究領域的相關熱點問題進行了簡要介紹;描述了該技術的應用領域,簡單介紹無線電能傳輸技術幾種分類;著重分析了諧振式無線電能傳輸方式,針對串聯(lián)諧振式拓撲結構建模分析;對影響無線電能傳輸?shù)膸讉因素進行分析,并提出了一種MCR-WPT最大傳輸效率的控制方法,運用MATLAB仿真工具進行了仿真分析。逑逑本文設計了實驗驗證,實驗部分包括信號發(fā)生器、功率放大器、諧振線圈等,并逐步介紹主要部分的設計思路;最后設計了MCR-WPT最大傳輸效率充電系統(tǒng)進行仿真驗證,驗證提出方法的可行性。
[Abstract]:Wireless power transfer (WPTT) is a new mode of energy transmission. Among them, electromagnetic coupled resonant radio can transmit magnetically-coupled resonant wireless power transfer MCR-WPTis based on the principle of high efficiency energy transmission between objects with the same resonant frequency. At present, the technology is in the initial stage of research, and many key technologies need to be improved. The transmission efficiency of MCR-WPT system will change dramatically with the change of resonant coil distance. In order to keep the load end running with maximum efficiency in real time, this paper mainly introduces a method of maximum efficiency control, which introduces a certain adjustment strategy into the PSO algorithm, and optimizes the size of the algorithm group in the process of searching. Ensure that the algorithm can obtain the global optimal value and fast convergence. The analysis results show that the proposed method can quickly find the resonance frequency corresponding to the maximum transmission efficiency at current distance and make the receiver run with the maximum efficiency in real time. The search effect of particle swarm optimization algorithm with different swarm size variation is compared, and an optimal method is found. This paper introduces the research background, development history and domestic and international research status of radio energy transmission, and briefly introduces the related hot issues in this research field, describes the application field of this technology. This paper briefly introduces the classification of radio energy transmission technology, emphatically analyzes the resonant radio energy transmission mode, modeling and analyzing the series resonant topology structure, and analyzes several factors that affect radio energy transmission. A control method for maximum transmission efficiency of MCR-WPT is proposed and simulated by MATLAB. The experiment includes signal generator, power amplifier, resonant coil and so on. Finally, the MCR-WPT maximum transmission efficiency charging system is designed to be verified by simulation. The feasibility of the proposed method is verified.
【學位授予單位】:河南師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TM724
【參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 毛世通;朱春波;李陽;李振杰;;應用于無線電能傳輸系統(tǒng)的中繼線圈工作性能[J];電工技術學報;2014年09期
2 張劍韜;朱春波;陳清泉;;應用于無尾家電的非接觸式無線能量傳輸技術[J];電工技術學報;2014年09期
3 陳珂睿;王澤忠;劉勝南;夏天;方舟;閆磊;趙莉莉;郭若穎;;非接觸式電能傳輸系統(tǒng)功率及效率影響因素[J];電網技術;2014年03期
4 夏晨陽;莊裕海;盧振洲;邵祥;童為為;伍小杰;;高瓦斯礦井無線供電系統(tǒng)安全容量研究[J];電工技術學報;2013年S2期
5 趙爭鳴;張藝明;陳凱楠;;磁耦合諧振式無線電能傳輸技術新進展[J];中國電機工程學報;2013年03期
6 張獻;楊慶新;陳海燕;李陽;蔡燕;金亮;;電磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的建模、設計與實驗驗證[J];中國電機工程學報;2012年21期
7 李陽;楊慶新;陳海燕;閆卓;張獻;薛明;;無線電能傳輸系統(tǒng)中影響傳輸功率和效率的因素分析[J];電工電能新技術;2012年03期
8 李陽;楊慶新;閆卓;陳海燕;張獻;金亮;薛明;;磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的頻率特性[J];電機與控制學報;2012年07期
9 張獻;楊慶新;陳海燕;李陽;張欣;金亮;;電磁耦合諧振式傳能系統(tǒng)的頻率分裂特性研究[J];中國電機工程學報;2012年09期
10 傅文珍;張波;丘東元;;基于諧振耦合的電能無線傳輸系統(tǒng)設計[J];機電工程;2011年06期
相關博士學位論文 前1條
1 周詩杰;無線電能傳輸系統(tǒng)能量建模及其應用[D];重慶大學;2012年
相關碩士學位論文 前2條
1 陶一偉;基于磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的效率研究[D];安徽理工大學;2016年
2 劉萌;磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究[D];河北大學;2016年
,本文編號:2004220
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2004220.html