電能傳遞技術(shù)在近代取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展,但對(duì)電能的使用在大多數(shù)場(chǎng)合沒有擺脫對(duì)輸電線纜的依賴,錯(cuò)綜復(fù)雜的電源線頻繁插拔存在摩擦、老化等問題。因此,無線供電技術(shù)作為一種新型的非接觸式電能傳遞技術(shù),擺脫了對(duì)傳統(tǒng)輸電線纜的依賴,并通過多年的研究發(fā)展現(xiàn),現(xiàn)已逐漸開始應(yīng)用在民用電子產(chǎn)業(yè)、電動(dòng)汽車充電等方面。目前大部分無線電能傳輸領(lǐng)域,主要針對(duì)大功率、高效率、長(zhǎng)距離傳輸做了大量的研究,其側(cè)重點(diǎn)是放在能量的傳遞上。面對(duì)大多數(shù)的工業(yè)、商業(yè)應(yīng)用,需要無線供電系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定的輸出電壓和盡可能高的傳輸效率。然而無線供電系統(tǒng)的電能輸出,受負(fù)載特性變化、傳輸距離、耦合線圈擺放位置等因素影響難以穩(wěn)定。為了讓無線供電系統(tǒng)產(chǎn)生穩(wěn)定、高效的電能輸出,本文提出通過閉環(huán)控制的方式,使得系統(tǒng)工作在自身諧振點(diǎn)上,達(dá)到電能輸出穩(wěn)定。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:（1）對(duì)無線供電的傳輸方式（電磁耦合、磁共振、無線電波）進(jìn)行介紹,分析了各種方式的原理及特性。本文針對(duì)距離短、功率小的應(yīng)用場(chǎng)景,選用了電磁耦合式作為研究對(duì)象。（2）通過電磁耦合理論建立數(shù)學(xué)模型,從理論上分析驗(yàn)證四種（串聯(lián)-串聯(lián)、串聯(lián)-并聯(lián)、并聯(lián)-串聯(lián)、并聯(lián)-并聯(lián)）常... 

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 無線供電方式
        1.1.2 無線供電組織及其標(biāo)準(zhǔn)
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 研究目的及意義
    1.4 本章小結(jié)
2 無線供電傳輸原理分析
    2.1 傳輸方式介紹
        2.1.1 電磁耦合式
        2.1.2 磁共振式
        2.1.3 無線電波式
    2.2 電路模型原理分析
        2.2.1 RLC串聯(lián)電路分析
        2.2.2 RLC并聯(lián)電路分析
    2.3 四種電磁耦合拓?fù)涞臄?shù)學(xué)模型分析
        2.3.1 SS型數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 SP型數(shù)學(xué)模型
        2.3.3 PS型數(shù)學(xué)模型
        2.3.4 PP型數(shù)學(xué)模型
    2.4 電磁耦合拓?fù)涞姆治雠c選擇
        2.4.1 四種拓?fù)涞膶?duì)比與分析
        2.4.2 電磁耦合拓?fù)涞倪x擇
    2.5 本章小結(jié)
3 電磁耦合拓?fù)涞姆抡婕盃顟B(tài)分析
    3.1 發(fā)射端電路的精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)
    3.2 單MOS驅(qū)動(dòng)的半波諧振仿真及分析
        3.2.1 階段1-電容充能
        3.2.2 階段2-電感充能
        3.2.3 階段3-電流回流
        3.2.4 階段4-MOS管導(dǎo)通
        3.2.5 階段5-電源供能
        3.2.6 發(fā)射端電感變化分析
        3.2.7 系統(tǒng)最優(yōu)諧振點(diǎn)的分析
    3.3 單MOS驅(qū)動(dòng)的全波諧振仿真與分析
        3.3.1 階段1-電感釋放能量
        3.3.2 階段2-電容釋放能量
        3.3.3 階段3-MOS管導(dǎo)通
        3.3.4 階段4-電源供能
        3.3.5 系統(tǒng)最優(yōu)諧振點(diǎn)的分析
    3.4 本章小結(jié)
4 無線供電系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)的閉環(huán)設(shè)計(jì)
    4.2 功率放大
    4.3 驅(qū)動(dòng)電路
    4.4 LC諧振發(fā)射電路
    4.5 電流檢測(cè)回路
    4.6 LC諧振接收電路
    4.7 高頻整流
    4.8 DC-DC降壓
    4.9 藍(lán)牙通信
    4.10 嵌入式控制芯片
    4.11 電路與PCB設(shè)計(jì)
    4.12 實(shí)物與仿真模型的差別與元件參數(shù)的選擇
    4.13 本章小結(jié)
5 無線供電系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
    5.1 程序設(shè)計(jì)分析
        5.1.1 接收端電壓測(cè)量
        5.1.2 發(fā)射端電流測(cè)量
        5.1.3 發(fā)射端PWM輸出
        5.1.4 藍(lán)牙通信
    5.2 異物判斷
    5.3 最優(yōu)諧振點(diǎn)的控制
        5.3.1 空載尋優(yōu)
        5.3.2 帶載尋優(yōu)
    5.4 本章小結(jié)
6 無線供電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    6.1 諧振波形測(cè)試
    6.2 空載頻率尋優(yōu)測(cè)試
    6.3 帶載頻率尋優(yōu)測(cè)試
    6.4 效率測(cè)試
    6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3655092