陣列式多發(fā)射多類型負載無線電能傳輸系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2022-08-23 16:21
無線電能傳輸技術(shù)最大的特點就是用電負載與供電設(shè)備之間無電氣連接線與接口,可以對用電設(shè)備實現(xiàn)非接觸隔離式供電。將無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用于高溫濕潤的廚房可以提高廚房電器使用的安全性及便捷性。隨著需求的增加,單發(fā)射單接收的“一對一”無線電能傳輸系統(tǒng)應(yīng)用在負載種類數(shù)量眾多的廚房環(huán)境具有一定局限性,多發(fā)射線圈同時為多種類多數(shù)量負載供電的“多對多”無線電能傳輸系統(tǒng)更滿足廚房電器的供電需求。但“多對多”無線電能傳輸系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,發(fā)射陣列難于設(shè)計,難以實現(xiàn)多負載兼容等問題。本文基于以上背景對“多對多”無線電能傳輸系統(tǒng)進行了研究。本文基于無線電能傳輸與感應(yīng)加熱技術(shù)在原理上的相似性,結(jié)合廚房電器供電系統(tǒng)功能需求,提出了一套兼容鐵鍋(電磁加熱)和電飯鍋(電磁供電)兩種類型負載的“多對多”無線電能傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。選擇了與系統(tǒng)工況匹配的諧振補償拓撲,并建立電路模型進行分析,推導(dǎo)了其阻抗特性及功率效率表達式。從電路互感理論和能量耦合兩個角度分析了多發(fā)射線圈間相互耦合對系統(tǒng)的影響。發(fā)射線圈陣列是“多對多”系統(tǒng)的核心,發(fā)射線圈陣列的形式直接影響系統(tǒng)的性能。本文對發(fā)射陣列著重進行研究和設(shè)計,對線圈形狀進行了選擇,提出了...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景和意義
1.2 無線電能傳輸技術(shù)
1.2.1 原理及分類
1.2.2 磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)
1.3 無線電能傳輸技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.1 補償網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
1.3.2 無線電能傳輸技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.3 無線電能傳輸技術(shù)國外研究現(xiàn)狀
1.4 多線圈無線電能傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.4.1 多負載無線電能傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.4.2 多發(fā)射無線電能傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.4.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析
1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 系統(tǒng)設(shè)計與建模分析
2.1 引言
2.2 無線電能傳輸及感應(yīng)加熱系統(tǒng)簡析
2.2.1 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)
2.2.2 感應(yīng)加熱系統(tǒng)
2.3 系統(tǒng)功能分析與設(shè)計
2.3.1 系統(tǒng)功能分析
2.3.2 系統(tǒng)設(shè)計
2.4 補償網(wǎng)絡(luò)對比分析
2.4.1 S-S補償拓撲分析
2.4.2 考慮多發(fā)射線圈間耦合的S-S補償拓撲分析
2.4.3 LCC-S補償拓撲分析
2.4.4 補償拓撲選擇
2.5 適用于多發(fā)射線圈系統(tǒng)的發(fā)射線圈結(jié)構(gòu)研究
2.5.1 線圈形狀的選擇
2.5.2 適用于多發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射線圈結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2.6 本章小結(jié)
第3章 發(fā)射線圈陣列設(shè)計與控制策略研究
3.1 引言
3.2 發(fā)射陣列形式設(shè)計與研究
3.2.1 多發(fā)射線圈排布方式設(shè)計
3.2.2 多發(fā)射線圈的電氣連接方式設(shè)計
3.2.3 電感波動性能研究
3.3 系統(tǒng)拓撲設(shè)計與控制策略研究
3.3.1 系統(tǒng)拓撲及開關(guān)切換控制策略
3.3.2 鐵鍋負載調(diào)功策略研究
3.4 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計及仿真驗證
3.4.1 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
3.4.2 仿真驗證
3.5 本章小結(jié)
第4章 場路耦合仿真及實驗研究
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)場路耦合仿真研究
4.2.1 場路耦合仿真模型的建立
4.2.2 負載兼容性研究
4.2.3 鐵鍋負載工作特性研究
4.2.4 電飯鍋負載工作特性研究
4.3 硬件電路設(shè)計
4.3.1 整流電路設(shè)計
4.3.2 逆變電路設(shè)計
4.3.3 開關(guān)切換電路設(shè)計
4.3.4 主控電路設(shè)計
4.4 實驗研究
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3678094
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景和意義
1.2 無線電能傳輸技術(shù)
1.2.1 原理及分類
1.2.2 磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)
1.3 無線電能傳輸技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.1 補償網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
1.3.2 無線電能傳輸技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.3 無線電能傳輸技術(shù)國外研究現(xiàn)狀
1.4 多線圈無線電能傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.4.1 多負載無線電能傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.4.2 多發(fā)射無線電能傳輸系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.4.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析
1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 系統(tǒng)設(shè)計與建模分析
2.1 引言
2.2 無線電能傳輸及感應(yīng)加熱系統(tǒng)簡析
2.2.1 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)
2.2.2 感應(yīng)加熱系統(tǒng)
2.3 系統(tǒng)功能分析與設(shè)計
2.3.1 系統(tǒng)功能分析
2.3.2 系統(tǒng)設(shè)計
2.4 補償網(wǎng)絡(luò)對比分析
2.4.1 S-S補償拓撲分析
2.4.2 考慮多發(fā)射線圈間耦合的S-S補償拓撲分析
2.4.3 LCC-S補償拓撲分析
2.4.4 補償拓撲選擇
2.5 適用于多發(fā)射線圈系統(tǒng)的發(fā)射線圈結(jié)構(gòu)研究
2.5.1 線圈形狀的選擇
2.5.2 適用于多發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射線圈結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2.6 本章小結(jié)
第3章 發(fā)射線圈陣列設(shè)計與控制策略研究
3.1 引言
3.2 發(fā)射陣列形式設(shè)計與研究
3.2.1 多發(fā)射線圈排布方式設(shè)計
3.2.2 多發(fā)射線圈的電氣連接方式設(shè)計
3.2.3 電感波動性能研究
3.3 系統(tǒng)拓撲設(shè)計與控制策略研究
3.3.1 系統(tǒng)拓撲及開關(guān)切換控制策略
3.3.2 鐵鍋負載調(diào)功策略研究
3.4 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計及仿真驗證
3.4.1 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計
3.4.2 仿真驗證
3.5 本章小結(jié)
第4章 場路耦合仿真及實驗研究
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)場路耦合仿真研究
4.2.1 場路耦合仿真模型的建立
4.2.2 負載兼容性研究
4.2.3 鐵鍋負載工作特性研究
4.2.4 電飯鍋負載工作特性研究
4.3 硬件電路設(shè)計
4.3.1 整流電路設(shè)計
4.3.2 逆變電路設(shè)計
4.3.3 開關(guān)切換電路設(shè)計
4.3.4 主控電路設(shè)計
4.4 實驗研究
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3678094
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