無線充電因其無接觸火花、可適應惡劣天氣、設備磨損率低等優(yōu)點,適用于電動汽車、自動化機器設備、無人化導引車等應用場景,受到了來自世界各地的學者的關(guān)注。隨著對無線電能傳輸研究的深入,人們對無線電能傳輸系統(tǒng)的傳輸效率和電磁輻射的安全問題提出了更高的要求。磁耦合器在無線電能傳輸系統(tǒng)的能量傳遞過程中起到關(guān)鍵的作用,因此需要對磁耦合器進行優(yōu)化設計。本文在論述了鐵氧體單層屏蔽磁耦合器和鐵氧體與鋁板組成的雙層屏蔽結(jié)構(gòu)磁耦合器的基礎上提出了一種由鐵氧體、納米晶、鋁箔組成的復合屏蔽結(jié)構(gòu)磁耦合器,并對其場域模型、漏磁場特性、傳輸性能、主電路設計等關(guān)鍵技術(shù)進行了理論分析及仿真研究,最后通過實驗驗證,獲得了有價值的結(jié)論。首先,本文分析了無線電能傳輸系統(tǒng)的基本原理,對PS補償?shù)腎CPT系統(tǒng)進行建模;分析了電磁屏蔽的原理及屏蔽材料的應用;采用JMAG有限元仿真研究了平面螺旋式線圈的磁場分布,建立磁路模型,推導耦合系數(shù)表達式;分析了高導電率材料的屏蔽原理,建立了加入鋁板之后不對稱無線電能傳輸系統(tǒng)的等效電路模型圖,推導了鋁板屏蔽對無線充電系統(tǒng)的影響公式,為復合屏蔽結(jié)構(gòu)設計提供了理論基礎。其次,本文以PS補償?shù)腎CPT系... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題的背景和意義
    1.2 無線電能傳輸系統(tǒng)磁耦合器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.3.1 本課題的研究內(nèi)容
        1.3.2 本課題的主要創(chuàng)新點
    1.4 本章小結(jié)
第二章 無線電能傳輸系統(tǒng)的建模
    2.1 無線電能傳輸?shù)姆诸?br>        2.1.1 ICPT工作原理及過程
    2.2 ICPT系統(tǒng)補償網(wǎng)絡
    2.3 ICPT系統(tǒng)建模方法
    2.4 電磁屏蔽
        2.4.1 屏蔽材料
        2.4.2 無線電能傳輸技術(shù)相關(guān)標準
    2.5 鐵氧體單層屏蔽下的磁耦合器等效磁路模型
    2.6 鋁板屏蔽下無線電能傳輸系統(tǒng)模型
    2.7 本章小結(jié)
第三章 磁耦合器的仿真及優(yōu)化設計
    3.1 無屏蔽磁耦合器仿真
    3.2 鐵氧體單層磁耦合器仿真
    3.3 鐵氧體與鋁板組合的雙層屏蔽結(jié)構(gòu)磁耦合器仿真
    3.4 復合屏蔽結(jié)構(gòu)磁耦合器仿真
        3.4.1 復合屏蔽結(jié)構(gòu)磁耦合器的場域分析
        3.4.2 單層、雙層及復合屏蔽結(jié)構(gòu)仿真對比
        3.4.3 復合屏蔽結(jié)構(gòu)磁耦合器的優(yōu)化
        3.4.4 復合屏蔽結(jié)構(gòu)磁耦合器的設計方法
    3.5 本章小結(jié)
第四章 實驗驗證
    4.1 單管ICPT系統(tǒng)
        4.1.1 單管ICPT系統(tǒng)仿真
    4.2 復合屏蔽結(jié)構(gòu)磁耦合器實驗驗證
        4.2.1 實驗平臺搭建
        4.2.2 磁耦合器線圈設計
    4.3 實驗結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來工作展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]電磁耦合諧振式電能傳輸系統(tǒng)的線圈優(yōu)化設計與驗證[J]. 王禹潮,楊慶新,張獻,鄧雙凡,李陽.  廣東電力. 2018(11)
[3]磁諧振無線電能傳輸系統(tǒng)線圈設計綜述[J]. 曾玉鳳,丘東元,張波.  電源學報. 2019(04)
[4]感應和諧振無線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展[J]. 張波,疏許健,黃潤鴻.  電工技術(shù)學報. 2017(18)
[5]動態(tài)非線性負載用單管逆變ICPT系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化[J]. 魏芝浩,王春芳,李震,李聃.  電氣工程學報. 2017(08)
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[8]一種帶電磁屏蔽的繞組混合繞制非接觸變壓器[J]. 侯佳,陳乾宏,任小永.  電力系統(tǒng)自動化. 2016(18)
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[10]基于有限元方法的電動汽車無線充電耦合機構(gòu)的磁屏蔽設計與分析[J]. 張獻,章鵬程,楊慶新,苑朝陽,蘇杭.  電工技術(shù)學報. 2016(01)

博士論文
[1]基于磁耦合諧振的多接收端高頻無線電能傳輸技術(shù)研究[D]. 李陽.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的若干電磁問題研究及優(yōu)化設計[D]. 陳琛.東南大學 2016
[3]電動汽車無線供電電磁耦合機構(gòu)能效特性及優(yōu)化方法研究[D]. 胡超.重慶大學 2015

碩士論文
[1]無線充電系統(tǒng)磁耦合機構(gòu)的設計及優(yōu)化[D]. 曾浩.山東大學 2018
[2]電動車無線充電系統(tǒng)研究[D]. 張永恒.蘭州理工大學 2018
[3]EV-WPT磁耦合機構(gòu)偏移特性優(yōu)化設計[D]. 譚若兮.重慶大學 2018
[4]電動汽車動態(tài)無線供電的N型磁耦合機構(gòu)電磁兼容研究[D]. 胥佳琦.哈爾濱工業(yè)大學 2017



本文編號：3197368