磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)具有傳輸效率高、傳輸距離遠(yuǎn)、介質(zhì)依賴性小、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢,是國內(nèi)外科員工作者的研究熱點(diǎn)之一�，F(xiàn)有研究成果中主要存在:變流裝置自身損耗大、頻率較低,系統(tǒng)共振頻率魯棒性較差等問題。以此為切入點(diǎn),首先提出了 一種用于磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)發(fā)射端的新型Z源逆變器,以提高發(fā)射端發(fā)射電壓調(diào)節(jié)范圍,對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了分析;為提高逆變器輸出頻率,提出了一種二倍頻控制策略,使輸出頻率為開關(guān)頻率的兩倍;同時(shí),詳細(xì)分析了母線電壓變比、電壓電流應(yīng)力和傳輸效率之間的關(guān)系。該逆變器具有母線電壓變比大、二倍頻輸出、電容電壓應(yīng)力小和啟動沖擊電流小等優(yōu)勢。為進(jìn)一步突破開關(guān)管工作頻率對高頻諧振的制約,提出了一種單向能量主動注入式磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)發(fā)射裝置,分析了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作模態(tài),并推導(dǎo)出其零電壓開關(guān)的約束條件,以及開關(guān)管電壓電流應(yīng)力和傳輸功率的表達(dá)式。為提高功率傳輸能力,在此基礎(chǔ)上提出了一種雙向能量主動注入式發(fā)射裝置,并提出一種優(yōu)化移相控制策略。針對這兩種能量主動注入式發(fā)射裝置,提出了一種功率調(diào)控策略及其最大功率跟蹤算法,系統(tǒng)分析了功率調(diào)控策略的原理,以及最大功率...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)建模方法
        1.2.2 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        1.2.3 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)控制方法
        1.2.4 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)線圈設(shè)計(jì)
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第二章 Z源型磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)逆變器
    2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.1.2 工作原理
    2.2 二倍頻控制策略
    2.3 性能分析
        2.3.1 母線電壓變比
        2.3.2 電壓應(yīng)力分析
        2.3.3 效率分析
    2.4 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第三章 能量主動注入式磁耦合諧振無線電能傳輸發(fā)射裝置
    3.1 單向能量主動注入式發(fā)射裝置
        3.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        3.1.2 工作模態(tài)
        3.1.3 軟開關(guān)設(shè)計(jì)
        3.1.4 電壓電流應(yīng)力分析
        3.1.5 功率分析
    3.2 雙向能量主動注入式發(fā)射裝置
        3.2.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其移相控制策略
        3.2.2 工作模態(tài)
        3.2.3 性能分析
    3.3 功率調(diào)控策略及其最大功率跟蹤算法
        3.3.1 基于自由諧振占空比的功率調(diào)控策略
        3.3.2 最大功率跟蹤算法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    4.1 線圈設(shè)計(jì)與分析
        4.1.1 平面螺旋線圈設(shè)計(jì)
        4.1.2 線圈有限元分析
    4.2 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)發(fā)射裝置參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.2.1 單向能量主動注入式發(fā)射裝置參數(shù)設(shè)計(jì)與器件選型
        4.2.2 雙向能量主動注入式發(fā)射裝置參數(shù)設(shè)計(jì)與器件選型
    4.3 接收端電路設(shè)計(jì)與器件選型
        4.3.1 接收端電路設(shè)計(jì)
        4.3.2 器件選型
    4.4 系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)
        4.4.1 隔離型MOSFET驅(qū)動電路設(shè)計(jì)
        4.4.2 采樣及有效值運(yùn)算電路設(shè)計(jì)
        4.4.3 開關(guān)管零電壓開通判斷電路設(shè)計(jì)
    4.5 軟件程序設(shè)計(jì)
        4.5.1 移相控制策略的實(shí)現(xiàn)
        4.5.2 最大功率跟蹤算法的實(shí)現(xiàn)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.1 單向能量主動注入式發(fā)射裝置仿真與實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 多倍頻特性驗(yàn)證
        5.1.2 零電壓開關(guān)驗(yàn)證
        5.1.3 自適應(yīng)諧振特性驗(yàn)證
        5.1.4 效率測試
    5.2 雙向能量主動注入式發(fā)射裝置仿真與實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 多倍頻特性驗(yàn)證
        5.2.2 零電壓開關(guān)驗(yàn)證
        5.2.3 雙向能量注入特性驗(yàn)證
        5.2.4 效率測試
    5.3 系統(tǒng)控制電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.1 電壓采樣及其有效值運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.2 電流采樣及其有效值運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.3 開關(guān)管零電壓開通判斷電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 系統(tǒng)傳輸特性的實(shí)驗(yàn)研究
        5.4.1 傳輸距離特性的實(shí)驗(yàn)研究
        5.4.2 徑向偏移距離特性的實(shí)驗(yàn)研究
        5.4.3 角度偏轉(zhuǎn)特性的實(shí)驗(yàn)研究
    5.5 本章小節(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝



本文編號：3751880