發(fā)布時(shí)間：2021-04-29 08:30

　　無線電能傳輸技術(shù)以電磁場為媒介,實(shí)現(xiàn)電能無接觸的從初級(jí)回路耦合至次級(jí)回路,與線纜式電能傳輸方式相比具有安全便捷的優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)學(xué)植入設(shè)備、智能家居、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域具有良好發(fā)展空間。論文首先分析了無線電能傳輸技術(shù)基本原理和傳輸特性,推導(dǎo)出系統(tǒng)電壓增益、傳輸功率、傳輸效率和輸入阻抗角的表達(dá)式并作圖相應(yīng)曲線。其次對(duì)圓環(huán)形耦合線圈及多邊形耦合線圈任意空間位置的互感計(jì)算方法進(jìn)行研究,基于紐曼積分公式和線圈元素法推導(dǎo)出互感表達(dá)式,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該互感計(jì)算方法的正確性。最后提出一種基于PWM整流器的恒壓輸出無線電能傳輸方案,該方案采用同軸相位檢測線圈得到次級(jí)線圈感應(yīng)電壓的相位,通過對(duì)初級(jí)回路的恒流控制以及次級(jí)回路PWM整流器的低頻開關(guān)控制實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的諧振和恒壓輸出。論文對(duì)該無線電能傳輸技術(shù)方案進(jìn)行理論分析,并采用Matlab/Simulink軟件搭建無線電能傳輸系統(tǒng)模型,同時(shí)搭建了基于STM32F103ZET6微控制器的無線電能傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提方案的正確性。 

【文章來源】：中國計(jì)量大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 無線電能傳輸技術(shù)綜述
        1.2.1 無線電能傳輸機(jī)理
        1.2.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 互感的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容
2 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)分析
    2.1 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)
    2.2 磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)特性分析
        2.2.1 電路模型
        2.2.2 系統(tǒng)特性曲線
    2.3 本章小結(jié)
3 耦合線圈互感計(jì)算
    3.1 圓環(huán)形線圈互感的計(jì)算
    3.2 多邊形線圈任意空間位置互感的計(jì)算
        3.2.1 多邊形線圈互感計(jì)算模型
        3.2.2 線圈元素法
        3.2.3 多邊形線圈互感的計(jì)算
    3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
4 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)研究
    4.1 主電路拓?fù)?br>    4.2 初級(jí)回路控制原理
    4.3 次級(jí)回路控制原理
    4.4 參數(shù)設(shè)計(jì)和選取
        4.4.1 同軸相位檢測線圈設(shè)計(jì)
        4.4.2 次級(jí)線圈電感
        4.4.3 π型濾波電路設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
5 無線電能傳輸系統(tǒng)仿真研究
    5.1 Matlab/Simulink仿真模型
    5.2 Matlab/Simulink仿真結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 硬件電路設(shè)計(jì)
        6.1.1 耦合線圈及檢測線圈的設(shè)計(jì)
        6.1.2 整流電路
        6.1.3 全橋逆變電路和PWM整流電路
        6.1.4 信號(hào)檢測調(diào)理電路
    6.2 軟件設(shè)計(jì)
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        6.3.1 250 W和500W輸出功率實(shí)驗(yàn)
        6.3.2 二極管整流與PWM整流對(duì)比實(shí)驗(yàn)
        6.3.3 負(fù)載變化實(shí)驗(yàn)
        6.3.4 補(bǔ)償電容變化實(shí)驗(yàn)
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)頻率分裂抑制方法[J]. 李中啟,黃守道,易吉良,李軍軍.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(02)
[2]電動(dòng)汽車雙向無線充電系統(tǒng)諧振拓?fù)浞治鯷J]. 陳凱楠,趙爭鳴,劉方,袁立強(qiáng).  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(02)
[3]磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)阻抗分析與匹配電路設(shè)計(jì)方法[J]. 李陽,張雅希,閆卓,楊慶新,薛明,張獻(xiàn).  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(22)
[4]具備恒壓特性的SP/S感應(yīng)式無線電能傳輸系統(tǒng)[J]. 劉闖,郭贏,葛樹昆,李航,蔡國偉.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(13)
[5]任意空間位置線圈的互感計(jì)算方法[J]. 謝岳,潘偉玲.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]雙LCL補(bǔ)償ICPT系統(tǒng)雙諧振點(diǎn)特性及最大輸出功率研究[J]. 夏晨陽,解光慶,林克章,陳國平,王延熇,任思源,張楊.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(19)
[7]具有中繼諧振線圈的磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)[J]. 田子建,林越,楊洪文,樊京,陳健,李瑋祥.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[8]無線電能傳輸中線圈設(shè)計(jì)對(duì)效率的影響綜述[J]. 李素環(huán),廖承林,王麗芳,郭彥杰,朱慶偉.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[9]傳輸線中趨膚效應(yīng)的介紹及仿真[J]. 盧秋朋,張清鵬,秦潤杰.  電子測量技術(shù). 2015(06)
[10]無線電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 范興明,莫小勇,張鑫.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(10)

碩士論文
[1]小功率磁耦合諧振式無線電能傳輸特性及其實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉瑞.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[2]功率MOSFET應(yīng)用研究及主電路設(shè)計(jì)[D]. 余娟.西安理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3167199