發(fā)布時間：2021-04-26 17:44

　　移動式無線電能傳輸（Mobile wireless power transmission-MWPT）技術(shù)是根本性解決電動汽車或移動機器人續(xù)航能力不足的方法,同時還可以減少電池容量,有效降低制造成本和車輛重量。研究并改善影響移動式無線電能傳輸裝置的特性,因為該特性對電動汽車的大規(guī)模普及和減少廢氣污染和實現(xiàn)工廠智能倉儲具有重要的理論意義與實際應(yīng)用價值。首先,本課題研究了基于磁耦合諧振機理的移動式無線電能傳輸裝置的工作機理,得到了耦合因數(shù)k是決定移動式和定點式無線電能傳輸方案設(shè)計思路根本因素的結(jié)論。發(fā)現(xiàn)并深入探討了移動式無線供電相關(guān)研究中被忽略的“空載狀態(tài)”。本課題除對傳統(tǒng)的SS和SP諧振結(jié)構(gòu)的研究外,還深入研究了復(fù)雜且相關(guān)研究很少的CCL混合諧振電路。不同于傳統(tǒng)的傳輸特性提升方法,本文利用該電路的工作特點,增強了傳輸機構(gòu)過渡過程特別是空載狀態(tài)的傳輸特性。同時,本文也研究了 CCL諧振電路的缺點,設(shè)計了基于發(fā)射端電流頻率跟蹤的軟開關(guān)控制器,提升了該諧振拓撲的實用性。針對目前對傳輸方案長距離傳輸無線供電性能分析較少的狀況,本文通過對國內(nèi)外十余種移動式無線電能傳輸方案的研究和比較分析,初步得到長... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究的背景和意義
    1.3 基于磁耦合諧振式移動無線電能傳輸研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 國內(nèi)外研究比較
    1.4 需要進一步研究的問題
    1.5 課題主要內(nèi)容與工作
第二章 移動式磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)傳輸特性理論研究
    2.1 引言
    2.2 移動式無線電能傳輸技術(shù)整體結(jié)構(gòu)研究與分析
        2.2.1 逆變器研究與分析
        2.2.2 諧振補償結(jié)構(gòu)研究與分析
        2.2.3 發(fā)送,接收機構(gòu)研究與分析
    2.3 移動式無線電能傳輸模型建立與分析
    2.4 不同諧振拓撲對傳輸特性的影響
        2.4.1 SS諧振拓撲
        2.4.2 SP諧振拓撲
        2.4.3 發(fā)射端采用CCL諧振拓撲的無線電能傳輸機構(gòu)
        2.4.4 SS,SP與SPS幅頻特性分析
    2.5 耦合因數(shù)k對不同諧振結(jié)構(gòu)的移動式無線電能傳輸特性的影響
        2.5.1 SS諧振拓撲
        2.5.2 SP諧振拓撲
    2.6 開關(guān)管損耗與裝置可靠性對傳輸特性的影響
        2.6.1 開關(guān)損耗對傳輸特性的影響
        2.6.2 移動式無線供電過程中“空載狀態(tài)”的研究與分析
        2.6.3 基于發(fā)射端電流頻率跟蹤的軟開關(guān)方案設(shè)計與仿真
    2.7 本章小結(jié)
第三章 移動式無線電能方案長距離傳輸特性分析
    3.1 引言
    3.2 國內(nèi)外多種移動式無線供電方案傳輸特性分析
        3.2.1 國內(nèi)外移動式無線供電傳輸方案分類
        3.2.2 國內(nèi)外移動式無線供電傳輸方案比較
    3.3 三種實用移動式無線供電方案長距離傳輸特性分析
        3.3.1 絞線型線圈傳輸方案
        3.3.2 長-短型傳輸方案
        3.3.3 短-短型傳輸方案
        3.3.4 三種傳輸方案分析與比較
    3.4 短-短傳輸方案與長-短傳輸方案的仿真實驗分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 移動式無線電能傳輸實驗平臺設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 軟件設(shè)計部分
        4.2.1 驅(qū)動脈沖設(shè)計思路
        4.2.2 基于電流頻率跟蹤的軟開關(guān)驅(qū)動程序設(shè)計
    4.3 硬件設(shè)計
        4.3.1 整體實驗裝置設(shè)計
        4.3.2 全橋逆變器搭建
        4.3.3 線圈設(shè)計
        4.3.4 傳感器選型
        4.3.5 整流電路器件設(shè)計與選型
        4.3.6 驅(qū)動芯片選型
    4.4 本章小結(jié)
第五章 實驗與分析
    5.1 引言
    5.2 FPGA輸出驅(qū)動脈沖實際波形
    5.3 實驗平臺實驗波形
    5.4 信號調(diào)理電路實驗波形
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 課題總結(jié)
    6.2 課題展望
參考文獻
致謝
學(xué)術(shù)成果和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
導(dǎo)師和作者簡介
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于LCC的磁諧振無線電能傳輸發(fā)射端補償技術(shù)[J]. 高鍵鑫,吳旭升,高嵬,彭威.  電工技術(shù)學(xué)報. 2016(S1)
[2]電動汽車多導(dǎo)軌無線供電方法[J]. 祝文姬,孫躍,高立克.  電力系統(tǒng)自動化. 2016(18)
[3]IGBT損耗和結(jié)溫計算研究[J]. 楊洪波,王征宇,黃宜山.  大功率變流技術(shù). 2016(01)
[4]地面移動機器人研究與發(fā)展趨勢[J]. 劉曦愷.  科技展望. 2015(24)
[5]磁耦合諧振式無線電能傳輸拓撲結(jié)構(gòu)研究[J]. 王國東,喬振朋,王賽麗,原璐璐,王允建.  工礦自動化. 2015(05)
[6]零電壓導(dǎo)通、零電壓關(guān)斷單管無線電能傳輸電源[J]. 王春芳,陳杰民,李聃,孫會.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(04)
[7]磁耦合諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)負載特性研究[J]. 張智娟,梁雪梅,崔水香.  電力電子技術(shù). 2015(02)
[8]基于磁耦合諧振的自主無線充電機器人系統(tǒng)設(shè)計[J]. 宋凱,朱春波,李陽,李曉宇,趙鑫.  電工技術(shù)學(xué)報. 2014(09)
[9]高頻并聯(lián)諧振直流環(huán)節(jié)軟開關(guān)逆變器[J]. 王強,王天施,劉曉琴,黃超,黃越.  電機與控制學(xué)報. 2013(08)
[10]LCC諧振變換器的電路特性分析[J]. 張治國,謝運祥,袁兆梅.  電工技術(shù)學(xué)報. 2013(04)

碩士論文
[1]磁耦合諧振式無線電能傳輸功率特性研究[D]. 王會明.北京化工大學(xué) 2016
[2]MOS管在不同溫度下的可靠性探究[D]. 田佳艷.北京理工大學(xué) 2016
[3]基于多級導(dǎo)軌模式電動汽車不停車供電系統(tǒng)研究[D]. 單浩.重慶大學(xué) 2015
[4]磁耦合諧振式無線電能傳輸功率變換器研究[D]. 程麗敏.北京化工大學(xué) 2014
[5]應(yīng)用于AGV的無線充電技術(shù)研究[D]. 李坤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]LLC諧振變換器的研究[D]. 趙磊.西南交通大學(xué) 2008



本文編號：3161837