基于磁場(chǎng)耦合的感應(yīng)電能傳輸（Inductive power transfer,IPT）技術(shù)起源于一個(gè)世紀(jì)以前,并以其獨(dú)特的優(yōu)越性成為了電力電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。最大傳輸功率以及最大系統(tǒng)效率,分別表征了IPT系統(tǒng)的功率傳輸能力和能量利用效率,是決定系統(tǒng)性能最為關(guān)鍵的兩個(gè)指標(biāo)。但前期研究表明,系統(tǒng)無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大功率與最大效率跟蹤,須根據(jù)實(shí)際性能需求選擇系統(tǒng)的性能跟蹤模式。當(dāng)前關(guān)于IPT系統(tǒng)的最大功率跟蹤和最大效率跟蹤的研究中存在:由于阻抗匹配范圍受限所導(dǎo)致的跟蹤負(fù)載冗余度受限、由于耦合系數(shù)未知所導(dǎo)致的跟蹤失敗以及由于原副邊通信方式不當(dāng)所導(dǎo)致的跟蹤性能不佳等問題。這些問題在一定程度上限制了最大功率跟蹤和最大效率跟蹤的實(shí)際應(yīng)用。本文從系統(tǒng)阻抗等效模型構(gòu)建入手,分析了最大功率及最大效率的跟蹤條件,給出了基于有源阻抗匹配的跟蹤控制架構(gòu)。針對(duì)系統(tǒng)跟蹤過程中的負(fù)載適應(yīng)性問題,提出了基于有源阻抗匹配變換器雙工作模式的阻抗匹配范圍擴(kuò)展方法;針對(duì)電能傳輸過程中的耦合系數(shù)波動(dòng)自適應(yīng)問題,提出了基于固有跟蹤拓?fù)渑c動(dòng)態(tài)耦合系數(shù)辨識(shí)的最大功率與最大效率跟蹤機(jī)制;面向跟蹤過程中的原副邊信息交互問題,提出了基于磁場(chǎng)... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 論文的研究背景
    1.2 IPT技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 理論研究現(xiàn)狀
        1.2.2 應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.2.3 最大功率跟蹤以及最大效率跟蹤研究現(xiàn)狀
    1.3 關(guān)鍵技術(shù)問題分析
    1.4 論文的研究目的與研究意義
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究意義
    1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)與研究?jī)?nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
2 基于阻抗匹配方式的功率及效率跟蹤機(jī)制
    2.1 引言
    2.2 最大功率跟蹤和最大效率跟蹤的負(fù)載條件分析
        2.2.1 最大功率跟蹤的負(fù)載條件分析
        2.2.2 最大效率跟蹤的負(fù)載條件分析
    2.3 基于阻抗匹配方式的最大功率跟蹤和最大效率跟蹤機(jī)制
        2.3.1 基于無(wú)源阻抗匹配方式的最大功率跟蹤和最大效率跟蹤方法
        2.3.2 基于有源阻抗匹配方式的最大功率跟蹤和最大效率跟蹤方法
    2.4 本章小結(jié)
3 面向最大功率和最大效率跟蹤的阻抗匹配范圍擴(kuò)展方法
    3.1 引言
    3.2 CCM/DCM模式下DC/DC變換器的阻抗特性分析
        3.2.1 Boost變換器的阻抗特性分析
        3.2.2 Buck及Buck-Boost變換器的阻抗特性分析
    3.3 基于阻抗匹配范圍擴(kuò)展的最大功率跟蹤和最大效率跟蹤研究
        3.3.1 阻抗匹配范圍分析
        3.3.2 基于阻抗匹配范圍擴(kuò)展的最大功率跟蹤和最大效率跟蹤方法
    3.4 仿真及實(shí)驗(yàn)分析
        3.4.1 最大功率跟蹤的仿真分析
        3.4.2 最大功率跟蹤的實(shí)驗(yàn)分析
        3.4.3 最大效率跟蹤的仿真及實(shí)驗(yàn)分析
    3.5 本章小結(jié)
4 耦合系數(shù)自適應(yīng)最大功率跟蹤和最大效率跟蹤
    4.1 引言
    4.2 耦合系數(shù)動(dòng)態(tài)辨識(shí)方法
        4.2.1 基于原邊諧振參數(shù)的耦合系數(shù)辨識(shí)
        4.2.2 基于副邊諧振參數(shù)的耦合系數(shù)辨識(shí)
        4.2.3 基于最大功率跟蹤和最大效率跟蹤拓?fù)涞鸟詈舷禂?shù)辨識(shí)
    4.3 耦合系數(shù)自適應(yīng)最大功率跟蹤和最大效率跟蹤策略
        4.3.1 耦合系數(shù)辨識(shí)中二值問題的解決方法
        4.3.2 最大功率跟蹤和最大效率跟蹤策略
    4.4 仿真及實(shí)驗(yàn)分析
        4.4.1 最大功率跟蹤的仿真分析
        4.4.2 最大功率跟蹤的實(shí)驗(yàn)分析
        4.4.3 最大效率跟蹤的仿真及實(shí)驗(yàn)分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于信息交互的最大功率和最大效率跟蹤控制
    5.1 引言
    5.2 基于電場(chǎng)耦合的信息交互方式
        5.2.1 基于電場(chǎng)耦合的信號(hào)傳輸方法
        5.2.2 能量與信號(hào)的傳輸通道分析
        5.2.3 能量與信號(hào)的傳輸特性分析
        5.2.4 信號(hào)傳輸通道設(shè)計(jì)
    5.3 基于信息交互的最大功率和最大效率跟蹤控制研究
        5.3.1 系統(tǒng)輸出恒壓控制策略
        5.3.2 基于信息交互的動(dòng)態(tài)耦合系數(shù)辨識(shí)方法
        5.3.3 最大功率跟蹤和最大效率跟蹤的控制流程
    5.4 仿真及實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置及參數(shù)設(shè)計(jì)
        5.4.2 信號(hào)傳輸?shù)姆抡婕皩?shí)驗(yàn)分析
        5.4.3 動(dòng)態(tài)耦合系數(shù)辨識(shí)的仿真及實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.4 最大功率跟蹤控制的仿真及實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.5 最大效率跟蹤控制的仿真及實(shí)驗(yàn)分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 后續(xù)研究工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B 作者在攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于磁耦合諧振的無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 侯正文,肖嵐.  電氣自動(dòng)化. 2015(06)
[2]感應(yīng)式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)電能與信息同時(shí)傳輸[J]. 李雯文,馬凱雄,馬殿光,唐厚君.  電力電子技術(shù). 2015(10)
[3]基于LCL-SS諧振網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 莫漢秋,唐厚君,藍(lán)建宇,姚辰.  電力電子技術(shù). 2015(10)
[4]基于端口阻抗的磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸特征參數(shù)仿真方法研究[J]. 毛世通,朱春波,宋凱,魏國(guó),遲浩坤.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(19)
[5]植入式人工心臟無(wú)線電能傳輸研究進(jìn)展[J]. 尹成科,徐博翎.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(19)
[6]電動(dòng)汽車無(wú)線充電時(shí)的電磁環(huán)境及安全評(píng)估[J]. 陳琛,黃學(xué)良,譚林林,聞楓,王維.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(19)
[7]基于輸出能效特性的IPT系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 王智慧,胡超,孫躍,戴欣.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(19)
[8]耦合諧振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的線圈優(yōu)化[J]. 肖思宇,馬殿光,張漢花,姚辰,唐厚君.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[9]無(wú)線電能傳輸感性系統(tǒng)特性分析[J]. 張劍韜,朱春波,雷陽(yáng),宋凱,逯仁貴,魏國(guó),陳清泉.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[10]用于電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)供電的多初級(jí)繞組并聯(lián)無(wú)線電能傳輸技術(shù)[J]. 宋凱,朱春波,李陽(yáng),郭堯,姜金海,張劍韜.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(17)



本文編號(hào)：3448080