發(fā)布時(shí)間：2017-10-29 13:26

  本文關(guān)鍵詞：一種諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的研究

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【摘要】：無線電能傳輸技術(shù)是一種全新的供電方式,諧振式無線電能傳輸具有傳輸距離遠(yuǎn)、損耗低和穿透性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此成為科研領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。論文首先對四種結(jié)構(gòu)的諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行分析,并通過理論計(jì)算與仿真繪圖相結(jié)合的方式,闡述了串聯(lián)-串聯(lián)諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的工作機(jī)理及其影響因素,同時(shí)分析了線圈自感和互感的計(jì)算方法。針對二極管整流輸出電壓隨線圈間相對位置和負(fù)載變化的問題,設(shè)計(jì)了一種基于脈寬調(diào)制整流的諧振式無線電能傳輸系統(tǒng),脈寬調(diào)制整流器吸收接收回路容性無功功率并傳輸有功功率給直流負(fù)載,因此在接收回路沒有諧振電容的情況下,可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)諧振并穩(wěn)定直流輸出電壓。本文設(shè)計(jì)了電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制策略,推導(dǎo)了基于脈寬調(diào)制整流諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的理論公式,并分析了參數(shù)的選取方法。在上述分析的基礎(chǔ)上,利用MATLAB/Simulink仿真軟件對所提方案進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),搭建了基于STM32F103C8T6的實(shí)驗(yàn)平臺,完成了電源頻率、傳輸距離及電源電壓等對負(fù)載接收功率影響的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了所提的基于脈寬調(diào)制整流的諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的有效性與正確性。
【關(guān)鍵詞】：無線電能傳輸 磁諧振 脈沖寬度調(diào)制 恒壓輸出
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM724
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 研究背景及意義12
• 1.2 WPT技術(shù)概述12-15
• 1.2.1 WPT技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 WPT技術(shù)分類13-15
• 1.3 諧振式WPT技術(shù)研究現(xiàn)狀15-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-20
• 2 諧振式WPT機(jī)理的研究20-28
• 2.1 諧振式WPT系統(tǒng)工作原理20-25
• 2.1.1 諧振結(jié)構(gòu)分析20-22
• 2.1.2 WPT系統(tǒng)傳輸特性分析22-25
• 2.2 線圈電感的計(jì)算25-27
• 2.2.1 線圈自感的計(jì)算25-26
• 2.2.2 線圈互感的計(jì)算26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 3 基于PWM整流的諧振式WPT系統(tǒng)研究28-43
• 3.1 基于PWM整流的諧振式WPT理論分析28-31
• 3.2 諧振控制策略31-33
• 3.2.1 電流內(nèi)環(huán)控制31-32
• 3.2.2 電壓外環(huán)控制32-33
• 3.3 電路參數(shù)選擇33-35
• 3.3.1 接收線圈自感的選取33-34
• 3.3.2 二次諧波濾波器的設(shè)計(jì)34-35
• 3.3.3 穩(wěn)壓電容的選取35
• 3.4 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果35-42
• 3.4.1 基本模型仿真實(shí)驗(yàn)35-38
• 3.4.2 突變模型仿真實(shí)驗(yàn)38-40
• 3.4.3 二極管模型對比仿真實(shí)驗(yàn)40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 4 諧振式WPT實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究43-56
• 4.1 發(fā)射及接收回路設(shè)計(jì)43-48
• 4.1.1 驅(qū)動(dòng)芯片的選取43-45
• 4.1.2 功率開關(guān)管的選取45
• 4.1.3 緩沖電路的設(shè)計(jì)45-47
• 4.1.4 耦合線圈的設(shè)計(jì)47-48
• 4.2 信號調(diào)理電路的設(shè)計(jì)48-53
• 4.2.1 交流幅值檢測電路48-51
• 4.2.2 交流頻率及相位差檢測電路51-53
• 4.2.3 直流電壓檢測電路53
• 4.3 程序設(shè)計(jì)53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析56-61
• 5.1 影響因素實(shí)驗(yàn)56-57
• 5.1.1 頻率影響的實(shí)驗(yàn)56-57
• 5.1.2 距離影響的實(shí)驗(yàn)57
• 5.2 基于PWM整流諧振式WPT實(shí)驗(yàn)結(jié)果57-59
• 5.2.1 電能發(fā)射端波形57-58
• 5.2.2 電能接收端波形58-59
• 5.3 本章小結(jié)59-61
• 6 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61
• 6.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 作者簡介68

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本文編號：1113197