本文關(guān)鍵詞：基于SCC結(jié)構(gòu)的低頻磁耦合諧振無線輸電系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著無線輸電技術(shù)的研究的深入,無線輸電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,無線輸電技術(shù)的應(yīng)用場景將更加豐富。在電動汽車飛速發(fā)展的背景下,電動汽車汽車充電設(shè)施也會加快發(fā)展,低頻無線輸電技術(shù)很有潛力。電氣革命使得傳輸系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜,但是用電的方式至今沒有改變。隨著技術(shù)研究的深入,無線輸電技術(shù)逐步發(fā)展,對低頻磁耦合諧振無線輸電系統(tǒng)研究具有一定的學(xué)術(shù)及應(yīng)用價值。本文的主要研究如下:1、在深入研究磁耦合諧振無線輸電的原理上,分析主流近場耦合無線輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),并推導(dǎo)了與技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)理論。為了使理論模型能夠更好地概括近似模式,設(shè)計了一種基于互感理論的線圈疊放形式。2、建立了考慮系統(tǒng)內(nèi)阻的低頻多線圈無線輸電的統(tǒng)一模型,并分析了系統(tǒng)的功率及效率特點。從機理上解釋了磁耦合諧振無線輸電系統(tǒng)的傳輸功率效率提高的原因,得到了功率傳輸過程與效率結(jié)合統(tǒng)一的效率簡化式。3、分析了系統(tǒng)耦合系數(shù)關(guān)系,得到了最優(yōu)耦合系數(shù)關(guān)系。推導(dǎo)出了非諧振狀態(tài)下的驅(qū)動線圈和負載線圈的補償電容與輸出功率及傳輸效率之間的關(guān)系,并基于簡化的關(guān)系公式提導(dǎo)出補償電容的顯式選取優(yōu)化計算方法。4、為了使系統(tǒng)能具有更好地調(diào)節(jié)性能,采用了改進的可控開關(guān)電容(SCC)結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),采用移相控制為后期系統(tǒng)的閉環(huán)控制提供了技術(shù)路線。最后通過仿真以及實驗驗證了上述理論的正確性,并提出了后續(xù)研究的方向。
【關(guān)鍵詞】：磁耦合諧振無線輸電系統(tǒng) 參數(shù)優(yōu)化 低頻 可控開關(guān)電容
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM724
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 本課題研究的背景10-11
• 1.2 本課題研究的意義11-12
• 1.3 無線輸電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 無線輸電技術(shù)12-14
• 1.3.2 無線技術(shù)的主要問題14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 無線輸電系統(tǒng)基礎(chǔ)理論16-26
• 2.1 近場耦合理論16-19
• 2.1.1 磁感應(yīng)耦合17-18
• 2.1.2 諧振式磁感應(yīng)耦合18
• 2.1.3 電容耦合18-19
• 2.2 基礎(chǔ)模型理論19-23
• 2.2.1 磁路理論19-22
• 2.2.2 耦合系數(shù)22-23
• 2.3 線圈的自感與互感23-25
• 2.3.1 線圈的自感23-24
• 2.3.2 線圈的互感24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 多線圈無線輸電系統(tǒng)的統(tǒng)一模型及分析26-47
• 3.1 多線圈無線輸電系統(tǒng)的統(tǒng)一模型26-30
• 3.1.1 無線輸電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型27-28
• 3.1.2 無線輸電系統(tǒng)的二端口模型28-30
• 3.2 統(tǒng)一模型下的無線輸電系統(tǒng)分析30-45
• 3.2.1 系統(tǒng)的功效計算30-34
• 3.2.2 系統(tǒng)的效率分析34-42
• 3.2.3 系統(tǒng)的功率分析42-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第四章 四線圈無線輸電系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化47-64
• 4.1 無線輸電系統(tǒng)的設(shè)計47-49
• 4.1.1 高頻功率源的設(shè)計47-48
• 4.1.2 線圈的選擇48-49
• 4.1.3 電容的選擇49
• 4.2 無線輸電系統(tǒng)傳輸線圈的設(shè)計49-54
• 4.2.1 互感理論下線圈設(shè)計50-53
• 4.2.2 互感優(yōu)化分析53-54
• 4.3 無線輸電系統(tǒng)電容優(yōu)化54-61
• 4.3.1 效率優(yōu)化分析57-58
• 4.3.2 功率優(yōu)化分析58-61
• 4.4 無線輸電線圈系統(tǒng)實驗驗證61-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第五章 基于可控開關(guān)電容結(jié)構(gòu)的無線輸電系統(tǒng)的實現(xiàn)64-75
• 5.1 可控開關(guān)電容(SCC)結(jié)構(gòu)概述64-69
• 5.1.1 SCC結(jié)構(gòu)概述65-66
• 5.1.2 改進的SCC結(jié)構(gòu)及控制66-69
• 5.2 SCC結(jié)構(gòu)的參數(shù)選擇69-71
• 5.3 SCC結(jié)構(gòu)下的無線輸電系統(tǒng)仿真及實驗驗證71-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻77-82
• 致謝82-83
• 附件83

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本文編號：937853