本文關(guān)鍵詞：磁耦合諧振式無線能量傳輸技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 磁耦合諧振 E類整流 負載調(diào)制型E2傳輸結(jié)構(gòu) 參數(shù)改進型E類功率放大器

【摘要】：無線能量傳輸技術(shù)是一種以電磁場為介質(zhì)的能量傳輸技術(shù),主要包含三種方式:磁耦合諧振式、感應(yīng)耦合式、微波輻射式,與后兩者相比,磁耦合諧振式無線能量傳輸在中等距離、中等功率方面表現(xiàn)出良好的特性,具有重要的理論和實踐價值。本文對磁耦合諧振式無線能量傳輸進行了建模分析。通過對兩級線圈不同傳輸距離情況下效率評價指標片面性的研究,提出了系統(tǒng)評價的綜合指標:效率與距離乘積,綜合評價指標能夠同時兼顧系統(tǒng)的傳輸效率和距離�；谠摼C合評價指標可以對無線能量傳輸系統(tǒng)中的兩級線圈的傳輸距離進行優(yōu)化。采用該指標對系統(tǒng)的傳輸效果進行評價,使兩線圈之間進行不同距離傳輸時兼顧了傳輸效率和傳輸距離。本文探討了負載的變化對系統(tǒng)性能指標產(chǎn)生的影響。通過對系統(tǒng)模型的分析可知,負載參數(shù)變化降低了系統(tǒng)的性能指標。為了減弱負載變化對系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響,將DC/DC變換器(直流變換器)作為負載調(diào)制結(jié)構(gòu)引入E2(E類逆變-E類整流)傳輸結(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)DC/DC變換器占空比可實現(xiàn)對不同負載電阻的調(diào)制,從而實現(xiàn)了將變化的負載電阻匹配到系統(tǒng)的最優(yōu)負載電阻值。對不同的負載電阻實現(xiàn)匹配調(diào)制后,系統(tǒng)的輸出功率和輸出效率可以維持在比較高的傳輸水平。當(dāng)負載變化時為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度和維持系統(tǒng)正常工作,對標準型E類功率放大器參數(shù)進行了改進設(shè)計。通過對改進電路MOSFET漏源電壓波形的分析,當(dāng)扼流圈和MOSFET并聯(lián)電容的諧振頻率為1.5倍系統(tǒng)工作頻率時,負載電阻的變化對MOSFET漏源電壓波形的影響較小,因此MOSFET的軟開關(guān)狀態(tài)得以維持,電路可以繼續(xù)正常工作。通過仿真和實驗對本文的研究內(nèi)容進行了驗證。首先是兩線圈距離傳輸特性實驗,基于綜合評價指標,兩線圈之間的最優(yōu)傳輸距離為45厘米,效率為60%;其次為帶阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和不帶阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)之間的系統(tǒng)性能對比實驗,阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)條件下的性能指標明顯優(yōu)于不帶阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的;最后驗證了參數(shù)改進型E類功率放大器相比于標準型E類功率放大器在負載變化時可以維持正常工作。
【關(guān)鍵詞】：磁耦合諧振 E類整流 負載調(diào)制型E2傳輸結(jié)構(gòu) 參數(shù)改進型E類功率放大器
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM724
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 傳輸功率、效率研究9-13
• 1.2.2 傳輸距離研究13-15
• 1.3 各方案總結(jié)與評價15-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 磁耦合諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)建模17-26
• 2.1 引言17
• 2.2 磁耦合諧振式系統(tǒng)的組成17
• 2.3 無線能量傳輸系統(tǒng)的建模17-22
• 2.3.1 兩線圈諧振系統(tǒng)建模17-20
• 2.3.2 三線圈諧振系統(tǒng)建模20-22
• 2.4 負載和耦合系數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影響22-25
• 2.4.1 負載變化對系統(tǒng)性能影響23-24
• 2.4.2 耦合系數(shù)變化對系統(tǒng)性能影響24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 磁耦合諧振式系統(tǒng)的設(shè)計與分析26-41
• 3.1 引言26
• 3.2 諧振網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計26-30
• 3.2.1 耦合線圈26-29
• 3.2.2 諧振電容29-30
• 3.3 高頻逆變電路的設(shè)計30-35
• 3.3.1 E類功率放大器的工作狀態(tài)及分析30-32
• 3.3.2 E類功率放大器的參數(shù)計算和調(diào)整32-33
• 3.3.3 參數(shù)改進型E類功率放大器33-35
• 3.4 全橋整流及E類整流電路35-38
• 3.4.1 全橋整流電路及E類整流電路設(shè)計35-38
• 3.4.2 全橋整流電路和E類整流電路對比38
• 3.5 阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)38-40
• 3.5.1 DC/DC變換器38-40
• 3.5.2 阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的對比分析40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第4章 磁耦合諧振式傳輸特性分析及仿真研究41-53
• 4.1 引言41
• 4.2 兩級線圈能量傳輸距離變化仿真分析41-43
• 4.3 綜合指標的提出43-45
• 4.4 負載調(diào)制型E2傳輸結(jié)構(gòu)45-48
• 4.5 參數(shù)改進型E類功率放大器48-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 磁耦合諧振式傳輸特性實驗53-60
• 5.1 引言53
• 5.2 兩線圈距離傳輸特性實驗53-54
• 5.3 負載調(diào)制型E2結(jié)構(gòu)傳輸特性實驗54-56
• 5.4 參數(shù)改進型E類功率放大器傳輸特性實驗56-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻61-66
• 致謝66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 傅文珍;張波;丘東元;王偉;;自諧振線圈耦合式電能無線傳輸?shù)淖畲笮史治雠c設(shè)計[J];中國電機工程學(xué)報;2009年18期

，

本文編號：700364