發(fā)布時間：2021-02-20 14:34

　　隨著電子設備無線充電、電動汽車無線充電逐漸進入大眾的視野與生活,無線電能傳輸受到了越來越廣泛的關(guān)注。相對于有線電能傳輸,無線電能傳輸具有安全性高、靈活便捷等優(yōu)勢,其中感應耦合式無線電能傳輸技術(shù)的應用尤為廣泛,人們對線圈位置靈活性和負載變化靈活性的要求也越來越高。但線圈間相對位置或負載的改變會導致系統(tǒng)效率和傳輸特性變化,這極大地限制了無線電能傳輸技術(shù)的應用,如何解決線圈位置、負載靈活性與系統(tǒng)性能之間的矛盾成為亟待解決的問題。為解決上述問題,本文結(jié)合補償拓撲設計,提出一種基于開關(guān)電容的無線電能傳輸系統(tǒng)方案,其中開關(guān)電容是一種由開關(guān)管和定值電容組成的拓撲結(jié)構(gòu),其等效容值可調(diào)。引入開關(guān)電容拓撲代替定值電容作為補償電容,從而在線圈間相對位置變化導致線圈參數(shù)變化時,可以通過調(diào)節(jié)開關(guān)電容等效容值進行調(diào)諧,為動態(tài)補償提供了拓撲基礎。針對基于開關(guān)電容的無線電能傳輸系統(tǒng)方案的特點,本文設計雙環(huán)控制策略實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)補償,在線圈間出現(xiàn)相對位置改變或負載變化時進行動態(tài)調(diào)節(jié),實現(xiàn)效率優(yōu)化和恒壓輸出。其中頻率控制環(huán)基于鎖相環(huán)原理,用于實現(xiàn)原、副邊漏感與串聯(lián)補償電容的調(diào)諧;開關(guān)電容環(huán)則應用頻率掃描仿真得到系統(tǒng)開環(huán)波... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 變參數(shù)條件下的WPT系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磁芯線圈結(jié)構(gòu)
        1.2.2 電路拓撲
        1.2.3 控制策略
        1.2.4 系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
    1.3 開關(guān)電容研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 變參數(shù)條件下的WPT系統(tǒng)拓撲設計
    2.1 引言
    2.2 變參數(shù)條件下的WPT系統(tǒng)特性
    2.3 補償拓撲設計
        2.3.1 基本補償拓撲
        2.3.2 S/SP補償拓撲
    2.4 變參數(shù)條件下S/SP補償?shù)腤PT系統(tǒng)
        2.4.1 S/SP完全補償?shù)腤PT系統(tǒng)工作原理
        2.4.2 變參數(shù)時S/SP補償?shù)腤PT系統(tǒng)工作情況
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于開關(guān)電容的WPT系統(tǒng)動態(tài)補償策略
    3.1 引言
    3.2 控制思路分析
    3.3 開關(guān)電容原理
        3.3.1 PWM調(diào)制型開關(guān)電容
        3.3.2 移相調(diào)制型開關(guān)電容
        3.3.3 兩種開關(guān)電容比較
    3.4 雙環(huán)控制策略
        3.4.1 基于鎖相環(huán)的頻率控制
        3.4.2 開關(guān)電容控制
        3.4.3 雙環(huán)控制策略
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于開關(guān)電容的WPT系統(tǒng)參數(shù)設計
    4.1 引言
    4.2 主電路參數(shù)設計
        4.2.1 基本運行參數(shù)設計
        4.2.2 開關(guān)電容參數(shù)設計
    4.3 控制器參數(shù)設計
        4.3.1 頻率環(huán)控制器參數(shù)設計
        4.3.2 PWM型開關(guān)電容控制器參數(shù)設計
        4.3.3 移相型開關(guān)電容控制器參數(shù)設計
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于開關(guān)電容的WPT系統(tǒng)仿真與實驗
    5.1 引言
    5.2 基于開關(guān)電容的WPT系統(tǒng)仿真
        5.2.1 基于PWM型開關(guān)電容的WPT系統(tǒng)仿真
        5.2.2 基于移相型開關(guān)電容的WPT系統(tǒng)仿真
        5.2.3 變參數(shù)時的動態(tài)補償仿真
        5.2.4 效率仿真
    5.3 基于PWM型開關(guān)電容的WPT系統(tǒng)實驗
        5.3.1 變耦合情況實驗
        5.3.2 變負載實驗
        5.3.3 動態(tài)實驗
        5.3.4 效率實驗
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]無線電能傳輸技術(shù)國內(nèi)外研究綜述[J]. 鐘睿哲,李雷遠,劉剛,任國芳,張長江,張震,吳娛.  科技與創(chuàng)新. 2019(12)

碩士論文
[1]可控開關(guān)電容SCC的拓撲及其應用研究[D]. 孫偉華.華南理工大學 2017



本文編號：3042909