【摘要】：無線能量傳輸技術(shù)具有靈活方便、電氣隔離、免維護(hù)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),有望應(yīng)用于航空航天、電動(dòng)汽車、植入式醫(yī)療、消費(fèi)電子、智能家居等領(lǐng)域,已成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點(diǎn)。但是,無線能量傳輸技術(shù)仍存在補(bǔ)償元件多、抗偏移性能差、能量傳輸效率低、系統(tǒng)成本高等問題,阻礙了無線能量傳輸技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。本文從磁耦合結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),基于Maxwell仿真給出的磁場強(qiáng)度分布情況,得到了十字螺線管型抗偏移磁耦合結(jié)構(gòu),并給出了抗偏離磁耦合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路,根據(jù)控制變量的方法,提出了優(yōu)化抗偏移松耦合變壓器的方法,將所提出的十字螺線管型抗偏移磁耦合結(jié)構(gòu)與其他傳統(tǒng)的抗偏移磁耦合結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比,得出所提出的十字螺線管型磁耦合結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的抗偏移能力的結(jié)論。本文提出了一種S/CLC高階補(bǔ)償拓?fù)�。與經(jīng)典補(bǔ)償拓?fù)湎啾?該拓?fù)渚哂懈蟮妮敵稣{(diào)節(jié)范圍,系統(tǒng)的最大輸出功率與松耦合變壓器無關(guān),而且系統(tǒng)效率更高等優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)S/CLC補(bǔ)償拓?fù)溥M(jìn)行了分析,提出了實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件ZVS軟開關(guān)的電路參數(shù)調(diào)整方法,通過修改S/CLC補(bǔ)償拓?fù)湓﨏_3的數(shù)值,可以降低系統(tǒng)開關(guān)損耗,提升系統(tǒng)效率。本文使用PSO算法嘗試對(duì)補(bǔ)償拓?fù)涞膮?shù)進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)的參數(shù)調(diào)諧方法通過打破原有補(bǔ)償元件需要和線圈自感或者漏感諧振的關(guān)系,從更廣范圍內(nèi)尋找抗偏移能力最強(qiáng)的補(bǔ)償參數(shù),這種方法可以有效地提高IPT系統(tǒng)的抗偏移能力。同時(shí)對(duì)后級(jí)Buck變換器進(jìn)行建模來實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載側(cè)輸出電壓的調(diào)節(jié),并使用PI控制對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)。最后,本文搭建了一臺(tái)系統(tǒng)樣機(jī),在傳輸距離為150mm,偏移距離為自身尺寸的40%,即120mm的情況下,實(shí)現(xiàn)了450W功率的無線電能傳輸,整體效率為89.6%,滿足所設(shè)計(jì)的指標(biāo)。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文緒 論源及研究背景與意義和應(yīng)用是人類有史以來最偉大的成就之一，在現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了電氣化。自從電能開始應(yīng)用于人類的生產(chǎn)研究無線能量傳輸(Wireless Power Transfer,WPT)傳輸技術(shù)主要包括以下 4 種：電磁輻射式、電場式，如圖 1-1 所示[2]。電磁輻射式無線能量傳輸技部分學(xué)者將電磁感應(yīng)式無線能量傳輸技術(shù)細(xì)分為種，但是近來已有文獻(xiàn)證明，這兩種無線能量傳]，，因此在本研究中，將之統(tǒng)稱為電磁感應(yīng)式無線

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文在深入分析 DD 型磁耦合機(jī)構(gòu)特性的基礎(chǔ)磁耦合機(jī)構(gòu)抗 Y 方向（兩個(gè) D 形繞組中點(diǎn)構(gòu)被命名為 DDQ，如圖 1-2 所示[39]。雖然耦合機(jī)構(gòu)在 Y 方向上的抗偏移性能有所改 DDQ 線圈需要 3 個(gè)繞組，系統(tǒng)成本高。D角度偏移性能差，因此不能用于原副邊存在
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM724

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本文編號(hào)：2591908