【摘要】：感應(yīng)電能傳輸(Inductive Power Transfer,IPT)技術(shù)利用電磁感應(yīng)原理將能量通過磁場(chǎng)耦合至次級(jí)側(cè),具有安全、方便、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)式物流運(yùn)輸、電動(dòng)汽車和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。LCC/S型補(bǔ)償?shù)腎PT系統(tǒng)由于其輸出電壓增益與負(fù)載無關(guān)的特點(diǎn),在感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用較廣。本文利用基波近似法對(duì)LCC/S型補(bǔ)償IPT系統(tǒng)主電路進(jìn)行分析,得到IPT系統(tǒng)的基波等效模型,并從二端口網(wǎng)絡(luò)的角度研究補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)特性,分析LCC/S型補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的諧振條件、原邊線圈的電流特性以及系統(tǒng)的輸出特性。最后,利用MATLAB/Simulink仿真軟件對(duì)LCC/S型補(bǔ)償主電路特性進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證主電路特性分析的正確性。針對(duì)LCC/S型補(bǔ)償IPT系統(tǒng)功率傳輸?shù)男蕟栴},本文首先對(duì)移相控制模式下的主電路模態(tài)進(jìn)行分析,提出一種使全橋逆變電路實(shí)現(xiàn)零電壓開通(zero voltage switching,ZVS)條件的方法。為此,采用時(shí)域分析法對(duì)LCC/S型補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)輸入電流在開關(guān)管開關(guān)時(shí)刻的值進(jìn)行精確分析,得到移相控制模式下補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)輸入電流的時(shí)域表達(dá)式,并對(duì)開關(guān)管實(shí)現(xiàn)ZVS條件時(shí)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí),考慮到提高IPT系統(tǒng)的輸出功率,本文提出一種取電側(cè)模塊進(jìn)行并聯(lián)的方法,給出基于電流誤差前饋的均流控制系統(tǒng)分析方法,建立在均流誤差前饋控制方法下Buck變換器的閉環(huán)小信號(hào)模型,在此基礎(chǔ)上分析電壓環(huán)和均流環(huán)控制回路的設(shè)計(jì)方法。最后,搭建LCC/S型補(bǔ)償IPT系統(tǒng)的原理樣機(jī),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析、仿真分析的結(jié)果一致,驗(yàn)證分析LCC/S型補(bǔ)償IPT系統(tǒng)的ZVS特性的正確性和取電側(cè)并聯(lián)時(shí)均流控制策略的有效性。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM724
【圖文】：

首的研究團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過 John T. Boys 教授研發(fā)團(tuán)隊(duì)二十多年對(duì)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的理論和實(shí)踐進(jìn)行深入的研究，形成了完善的理論體系。經(jīng)過多年在感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)上不懈的努力，他們?cè)诟袘?yīng)電能傳輸?shù)睦碚摵蛯?shí)踐上都取得了重大的突破，上百篇文章在重要期刊上發(fā)表，多項(xiàng)專利在工業(yè)領(lǐng)域上應(yīng)用，在有軌電車、物流運(yùn)輸、電動(dòng)汽車等多個(gè)領(lǐng)域得到了較好的應(yīng)用，在補(bǔ)償結(jié)構(gòu)[13-15]、線圈設(shè)計(jì)及系統(tǒng)控制[16-19]等方面都是國(guó)際引領(lǐng)者。圖 1-2為新西蘭奧克蘭大學(xué)與日本的Daifuku公司合作開發(fā)的感應(yīng)電能傳輸產(chǎn)品[20]，其中圖 1-2（a）為 Daifuku 的貨物運(yùn)送無塵車間系統(tǒng)，圖 1-2（b）為Daifuku 的液晶顯示器無塵生產(chǎn)車間。這些設(shè)備采用感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行供電，防止摩擦和電火花帶來的諸多問題，同時(shí)保證車間的無塵要求。

圖 1-2為新西蘭奧克蘭大學(xué)與日本的Daifuku公司合作開發(fā)的感應(yīng)電能傳輸產(chǎn)品[20]，其中圖 1-2（a）為 Daifuku 的貨物運(yùn)送無塵車間系統(tǒng)，圖 1-2（b）為Daifuku 的液晶顯示器無塵生產(chǎn)車間。這些設(shè)備采用感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行供電，防止摩擦和電火花帶來的諸多問題，同時(shí)保證車間的無塵要求。（a） （b）圖 1-2 無塵車間的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)

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本文編號(hào)：2712744