與傳統(tǒng)的充電技術(shù)相比,無線電力傳輸（WPT）系統(tǒng)在充電領(lǐng)域中,因具有方便、安全以及美觀等特點,使它在電動汽車充電中有了光明的前景。本文以磁耦合共振技術(shù)為基礎(chǔ),研制了一種頻率跟蹤式無線充電系統(tǒng)為電動汽車充電,該系統(tǒng)可在耦合系數(shù)與負載同時變化的情況下,實現(xiàn)恒壓輸出。本文首先對電磁耦合理論進行分析,利用串串型諧振拓撲結(jié)構(gòu)分析出負載以及耦合系數(shù)變化會使系統(tǒng)產(chǎn)生頻率分岔現(xiàn)象,并利用Matlab軟件驗證了頻率分岔會引起輸出電壓變化和系統(tǒng)效率下降等問題。其次,為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在分析負載和耦合系數(shù)變化時,從電壓增益和阻抗相位角與開關(guān)頻率的關(guān)系中發(fā)現(xiàn),當(dāng)耦合系數(shù)在一定范圍內(nèi)變化時,系統(tǒng)存在一個單位增益頻率點,通過系統(tǒng)阻抗相位角反饋的方式可跟蹤單位增益頻率點,使輸出電壓不受負載與耦合系數(shù)的影響;使系統(tǒng)避免出現(xiàn)頻率分岔現(xiàn)象;使開關(guān)管實現(xiàn)軟開關(guān)操作。再次,在所提出的控制系統(tǒng)中,由于耦合系數(shù)是在一定范圍內(nèi)變化的,因此當(dāng)耦合系數(shù)太低時,耦合線圈的漏感增大向外界輻射能量增多,進而會引發(fā)系統(tǒng)的效率及穩(wěn)定性下降以及電磁輻射等問題。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及效率,并解決電磁輻射帶來的影響,運用Ansys Maxwell... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

微波式WPT結(jié)構(gòu)框圖

能量只能通過空氣傳播，所以傳輸距離很近。圖 1.2 電磁感應(yīng)式 WPT 結(jié)構(gòu)框圖1.2.3. 電場耦合式 WPT電場耦合式 WPT 又稱電容耦合式 WPT，其基本原理是：當(dāng)電容器被配置成兩塊導(dǎo)電板，在一定的相對距離下，交流電流過電容器，便可以實現(xiàn)無線輸電。與感應(yīng)式 WPT 不同，兩個電場耦合式 WPT 焊盤之間的金屬碎片不會影響供電效率，因為金屬板將電容器串聯(lián)成兩個電容器。這是電場耦合式功率傳輸帶來的最著的好處之一。另外，電容耦合比感應(yīng)耦合具有更大的錯位距離。然而，在應(yīng)用方面，它和電感耦合式相同，均是只能用在小功率產(chǎn)品中[12-13]。圖 1.3 顯示了電場耦合式 WPT 結(jié)構(gòu)，它由一個交流電源、兩個導(dǎo)電板、一個整流器和功率變換器以及負載組成。圖 1.3 電場耦合式 WPT 結(jié)構(gòu)框圖1.2.4. 磁耦合諧振式 WPT磁耦合諧振式無線電能傳輸（magnetic coupling resonant wireless powertransfer，MCR-WPT）的理論首先是被麻省理工學(xué)院（MIT）的馬林·索爾賈�？耍∕arin Soljacic）提出的，并引起各國科學(xué)家的廣泛關(guān)注[14]。MCR-WPT系統(tǒng)的理論主要是一個含有電感和電容的諧振系統(tǒng)中會存在一個固定的諧振頻率，當(dāng)它們的處在相等的固有頻率下，兩個系統(tǒng)由于耦合諧振使電能傳遞到接收側(cè)。MCR-WPT有效地提高了傳遞間距（米級）

圖 1.2 電磁感應(yīng)式 WPT 結(jié)構(gòu)框圖1.2.3. 電場耦合式 WPT電場耦合式 WPT 又稱電容耦合式 WPT，其基本原理是：當(dāng)電容器被配置成兩塊導(dǎo)電板，在一定的相對距離下，交流電流過電容器，便可以實現(xiàn)無線輸電。與感應(yīng)式 WPT 不同，兩個電場耦合式 WPT 焊盤之間的金屬碎片不會影響供電效率，因為金屬板將電容器串聯(lián)成兩個電容器。這是電場耦合式功率傳輸帶來的最著的好處之一。另外，電容耦合比感應(yīng)耦合具有更大的錯位距離。然而，在應(yīng)用方面，它和電感耦合式相同，均是只能用在小功率產(chǎn)品中[12-13]。圖 1.3 顯示了電場耦合式 WPT 結(jié)構(gòu)，它由一個交流電源、兩個導(dǎo)電板、一個整流器和功率變換器以及負載組成。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于電磁耦合機構(gòu)的三線圈ICPT系統(tǒng)效率優(yōu)化研究[D]. 李云濤.重慶大學(xué) 2016
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