本文關(guān)鍵詞：雙負(fù)載磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸參數(shù)設(shè)計(jì)與頻率控制

  更多相關(guān)文章： 雙負(fù)載 能量流動(dòng) 參數(shù)優(yōu)化 失諧 頻率控制

【摘要】：無(wú)線充電的構(gòu)想由來(lái)已久,近年來(lái)針對(duì)無(wú)線充電的研究也越來(lái)越多。自從麻省理工的研究團(tuán)隊(duì)在兩米外點(diǎn)亮一個(gè)60瓦的燈泡之后,無(wú)線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展更是突飛猛進(jìn)。如今,市面上已經(jīng)出現(xiàn)了無(wú)線電能傳輸?shù)漠a(chǎn)品,如手機(jī)、mp3、筆記本電腦充電器等,雖然這些商品實(shí)現(xiàn)了無(wú)線充電,但其距電能發(fā)射端幾乎是零距離。此外,當(dāng)前人們對(duì)無(wú)線電能傳輸技術(shù)的研究還大多固定在單發(fā)送和單接收的模式之上,隨著電子產(chǎn)品的增多,對(duì)單發(fā)射多接收電能傳輸模式的需求日益增加。本論文對(duì)雙負(fù)載磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸?shù)膮?shù)設(shè)計(jì)和頻率控制進(jìn)行了研究,實(shí)現(xiàn)了在一定的傳輸距離下,發(fā)射端穩(wěn)定高效地給兩個(gè)接收端供能。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.收發(fā)線圈間的角度對(duì)雙負(fù)載無(wú)線電能傳輸性能的影響。本文研究了雙負(fù)載磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸?shù)幕驹?在考慮兩個(gè)接收線圈之間互感影響的情況下,分析電路模型,討論了影響系統(tǒng)效率和功率的主要因素。研究發(fā)現(xiàn),在收發(fā)線圈非同軸,即其同時(shí)存在軸向距離和徑向距離的情況下,合適的角度會(huì)增強(qiáng)收發(fā)線圈之間的互感,使系統(tǒng)的傳輸性能更佳。2.基于能量流動(dòng)規(guī)律研究雙負(fù)載無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。利用電路原理,通過(guò)使兩個(gè)接收端解諧,引入反射阻抗尋找接收端能量的來(lái)源,推導(dǎo)出系統(tǒng)的能量流動(dòng)規(guī)律—反射電阻吸收的能量即為兩接收端獲取的能量。并根據(jù)此能量流動(dòng)規(guī)律,對(duì)接收端不同負(fù)載情況進(jìn)行了討論,最終確定了不同負(fù)載下系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。3.提出一種改進(jìn)的人工蜂群算法。人工蜂群算法具有較強(qiáng)的勘探能力,但局部開采能力弱。本文利用正弦函數(shù)實(shí)現(xiàn)跟隨蜂階段的自適應(yīng)鄰域搜索,加快了算法的收斂速度,并針對(duì)算法后期易陷入局部最優(yōu)的問(wèn)題,利用帶擾動(dòng)的Tent序列防止算法早熟,從而改善其全局尋優(yōu)能力。4.基于改進(jìn)人工蜂群算法的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)。針對(duì)雙負(fù)載磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸耦合性強(qiáng),參數(shù)確定困難的問(wèn)題,首先建立了系統(tǒng)的非線性規(guī)劃模型,然后利用人工蜂群算法在滿足接收端傳輸距離和傳輸功率的情況下,尋找系統(tǒng)的參數(shù)組合盡可能使得系統(tǒng)的傳輸效率最大,優(yōu)化其傳輸性能。5.基于變論域模糊控制器和電容陣列的頻率控制。分析系統(tǒng)失諧的原因及收發(fā)端失諧對(duì)系統(tǒng)性能的影響,發(fā)現(xiàn)發(fā)射端的頻率穩(wěn)定是系統(tǒng)高效傳能的關(guān)鍵。本文提出一種變論域模糊控制器對(duì)發(fā)射端的頻率進(jìn)行控制。變論域模糊控制具有自適應(yīng)的論域間隔,因而可更精確地控制發(fā)射端頻率;進(jìn)一步提出非線性級(jí)聯(lián)線性的方法設(shè)計(jì)電容陣列,利用非線性電容陣列粗調(diào),線性電容陣列細(xì)調(diào),維持發(fā)射端頻率的恒定。實(shí)驗(yàn)證明,該方法不僅減小了系統(tǒng)的后續(xù)震蕩,而且減少了閉合開關(guān)的數(shù)目,擴(kuò)大了頻率控制的范圍,使系統(tǒng)性能更優(yōu)。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM724

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 余慶;李冰;孫輝;張紹泉;;一種改進(jìn)的粒子群與人工蜂群融合算法[J];南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào);2015年01期

2 李維;;空間太陽(yáng)能電站無(wú)線能量傳輸技術(shù)[J];國(guó)際太空;2015年01期

3 陳雪禮;陸志恒;劉玉穎;;特斯拉線圈及其發(fā)明人[J];物理通報(bào);2015年01期

4 葛宇;梁靜;王學(xué)平;謝小川;;改進(jìn)人工蜂群算法求解多目標(biāo)連續(xù)優(yōu)化問(wèn)題[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2014年06期

5 張穎;高建宇;邢玉秀;張琳;;群智能算法發(fā)展研究[J];科技傳播;2014年09期

6 黃學(xué)良;譚林林;陳中;強(qiáng)浩;周亞龍;王維;曹偉杰;;無(wú)線電能傳輸技術(shù)研究與應(yīng)用綜述[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年10期

7 侯欣賓;;空間太陽(yáng)能電站及其對(duì)微波無(wú)線能量傳輸技術(shù)的需求[J];空間電子技術(shù);2013年03期

8 孫躍;呂瀟;唐春森;王智慧;李玉鵬;;多負(fù)載IPT系統(tǒng)效率分析與控制[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年07期

9 羅斌;生茂棠;吳仕闖;張鳴;;磁諧振耦合式單中繼線圈無(wú)線功率接力傳輸系統(tǒng)的建模與分析[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年21期

10 鄧亞峰;薛建國(guó);喬向杰;張緒鵬;;諧振式無(wú)線供電系統(tǒng)最大有效傳輸距離研究[J];電工電能新技術(shù);2013年02期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 何鵬;人工蜂群算法研究[D];華東理工大學(xué);2014年

2 鄭輝;多負(fù)載ICPT系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性研究[D];重慶大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1220919