本文關鍵詞：水下中大功率感應耦合電能傳輸系統(tǒng)研制

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【摘要】：如今,人們已踏進開發(fā)海洋、利用海洋的新紀元,但是傳統(tǒng)的水下探測設備充電方式卻阻礙著人們進軍海洋的步伐。傳統(tǒng)的水下設備供電或依靠電池,每次回收充電繁瑣;或依靠電纜,設備活動區(qū)域小,而本文提出的水下中大功率感應耦合電能傳輸系統(tǒng)旨在解決這個問題。水下感應式耦合電能傳輸系統(tǒng)是一種以電磁感應現(xiàn)象為原理的能量傳輸系統(tǒng),通過“電—磁—電”的轉換關系,達到無線充電的效果,擁有安全,簡單,靈活等特點。本文首先介紹了水下感應式耦合電能傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)構造,再根據(jù)論文研究內(nèi)容對系統(tǒng)的各個組成部分進行分析說明,其中設計的重點是驅動逆變電路的設計、控制測量系統(tǒng)的設計、耦合器的制作以及PC人機界面的編寫。系統(tǒng)總體可以分為以下部分:1硬件電路設計:系統(tǒng)采用了適用于高頻大功率的驅動逆變電路,結合軟開關技術,有效地防止了功率開關管在打開關斷時產(chǎn)生的電壓和電流尖峰,保護功率開關管的同時減少了開關損耗;采用了合適的主控芯片和各類測量電路,能夠準確得采集各類系統(tǒng)信息,提高系統(tǒng)的可靠性。2耦合器設計:通過對比各類耦合器結構,綜合本系統(tǒng)的使用環(huán)境,確定無磁芯的耦合線圈為最佳選擇。經(jīng)理論分析,軟件模擬仿真,綜合考慮水下環(huán)境因素最終確定耦合線圈的各個參數(shù)。3軟件設計:根據(jù)系統(tǒng)對采樣值的要求,準確編寫下位機程序,使主控芯片實時高效地控制PWM輸出并采集發(fā)送各測量信息;使用C#編寫了PC人機界面,能使工作人員能夠實時監(jiān)控系統(tǒng)。最后測試結果表明,系統(tǒng)的各個功能模塊都能正常工作,輸出功率和效率都達到設計要求。
【關鍵詞】：水下 感應耦合 電能傳輸 耦合器 人機界面
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM724
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 引言11-12
• 1.2 發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.3 研究意義與內(nèi)容14-15
• 1.4 論文組織結構安排15-16
• 1.5 本章小結16-17
• 第2章 系統(tǒng)原理與設計17-21
• 2.1 系統(tǒng)關鍵技術及原理17-18
• 2.2 系統(tǒng)結構18-20
• 2.2.1 供電端結構18-19
• 2.2.2 設備端結構19
• 2.2.3 耦合器結構19-20
• 2.3 系統(tǒng)主要創(chuàng)新點20
• 2.4 本章小結20-21
• 第3章 硬件電路設計21-47
• 3.1 逆變電路21-28
• 3.1.1 概述21
• 3.1.2 技術指標21-22
• 3.1.3 拓撲結構分析22-27
• 3.1.4 功率開關管的選擇27-28
• 3.2 驅動電路28-30
• 3.3 整流濾波電路30-31
• 3.4 控制測量系統(tǒng)31-40
• 3.4.1 主控電路31-35
• 3.4.2 電壓測量電路35-36
• 3.4.3 電流測量電路36-37
• 3.4.4 溫度采集與散熱電路37-38
• 3.4.5 通信電路38-40
• 3.5 保護電路40-41
• 3.6 軟開關電路41-46
• 3.7 本章小結46-47
• 第4章 耦合器設計47-58
• 4.1 概述47
• 4.2 耦合器選型47-48
• 4.3 參數(shù)設計48-50
• 4.4 補償技術50-54
• 4.5 耦合器仿真與制作54-56
• 4.6 深海環(huán)境因素對耦合器的影響56-57
• 4.7 本章小結57-58
• 第5章 軟件設計58-68
• 5.1 上位機軟件58-62
• 5.1.1 概述58
• 5.1.2 上位機界面介紹58-62
• 5.2 下位機軟件62-66
• 5.2.1 概述62
• 5.2.2 程序流程圖62-66
• 5.3 數(shù)據(jù)通信協(xié)議介紹66-67
• 5.4 本章小結67-68
• 第6章 系統(tǒng)調(diào)試68-84
• 6.1 驅動逆變電路調(diào)試68-70
• 6.2 控制電路調(diào)試70-73
• 6.2.1 主控電路與通信電路調(diào)試70-71
• 6.2.2 電壓電流測量電路調(diào)試71-72
• 6.2.3 溫度采集與散熱電路72-73
• 6.3 上位機調(diào)試73-76
• 6.4 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)76-83
• 6.5 本章小結83-84
• 第7章 總結與展望84-85
• 7.1 總結84
• 7.2 展望84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻86-89
• 附錄A89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 沙春芳;;紅外溫度計MLX90614及其應用[J];現(xiàn)代電子技術;2007年22期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 付翔;高速動車組輔助供電系統(tǒng)的研究[D];西南交通大學;2010年

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本文編號：656182