【摘要】：磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)作為一種新興的電能傳輸技術(shù)改變了傳統(tǒng)電能傳輸對電線的依賴,具有傳輸距離遠(yuǎn),穿透性強(qiáng)的優(yōu)勢,開創(chuàng)了無線電能傳輸?shù)男路椒?具有重要的研究意義和實(shí)用價(jià)值。在磁耦合諧振式無線電能傳輸過程中,由于線圈間距離變化,位置偏移,插入介質(zhì)干擾及負(fù)載變化都會導(dǎo)致系統(tǒng)輸入阻抗發(fā)生變化,從而與射頻源內(nèi)阻不匹配,造成能量反射,使傳輸效率大幅下降。因此,為了解決系統(tǒng)阻抗不匹配引起的傳輸效率降低的問題。本文采用無線電能傳輸自動阻抗匹配的方法,即通過檢測系統(tǒng)的反射系數(shù)自動調(diào)節(jié)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步完善了無線電能傳輸?shù)睦碚摶A(chǔ),推動了無線電能傳輸相關(guān)電器產(chǎn)品的研發(fā)。本文首先分析了磁壀合諧振式無線電能傳輸?shù)脑?接著通過研究對比現(xiàn)有匹配網(wǎng)絡(luò)的各種結(jié)構(gòu),分析其優(yōu)缺點(diǎn),針對大功率磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)钠ヅ湫枨?提出廣義的"Τ+Π"型匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),然后為了提高匹配網(wǎng)絡(luò)的速度和精度,本文采用了改進(jìn)的粒子群算法。最后,對無線電能傳輸系統(tǒng),在加入定點(diǎn)匹配和自動匹配,以及沒有匹配的情況下,進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)研究。進(jìn)而對無線電能傳輸自動阻抗匹配系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性進(jìn)行驗(yàn)證:加入自動阻抗匹配的無線電能傳輸系統(tǒng),根據(jù)反射系數(shù)采用改進(jìn)的粒子群算法求得匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù),通過控制繼電器陣列切換匹配結(jié)構(gòu),能極大地降低能量反射,保證了系統(tǒng)能量的高效率傳輸。
[Abstract]:As a new kind of electric energy transmission technology, the magnetically coupled resonant radio energy transmission technology has changed the dependence of the traditional electric energy transmission on the wire, and has the advantage of long transmission distance and strong penetration, thus creating a new method of radio energy transmission. It has important research significance and practical value. In the process of magnetically coupled resonant radio energy transmission, because of the variation of the distance between the coils, the offset of the position, the interference of the insertion medium and the change of the load, the input impedance of the system will change, which will not match the internal resistance of the RF source and cause the energy reflection. The transmission efficiency is greatly reduced. Therefore, in order to solve the problem of transmission efficiency decrease caused by impedance mismatch. In this paper, the method of automatic impedance matching for radio energy transmission is adopted, that is, the theoretical basis of radio energy transmission is further improved by detecting the impedance matching network with automatic adjustment of the reflection coefficient of the system. Promote the development of radio energy transmission related electrical products. In this paper, firstly, the principle of magnetic resonance radio energy transmission is analyzed. Then, by studying and comparing various structures of existing matching networks, the advantages and disadvantages are analyzed, and the matching requirements of high-power magnetically coupled resonant radio energy transmission are analyzed. In order to improve the speed and accuracy of the matching network, an improved particle swarm optimization (PSO) algorithm is proposed. Finally, a comparative experimental study on radio energy transmission system is carried out under the condition of adding fixed point matching and automatic matching and without matching. Furthermore, the real-time and reliability of the automatic impedance matching system for radio energy transmission is verified. The radio energy transmission system with automatic impedance matching is used to obtain the matching network parameters according to the improved particle swarm optimization (PSO) algorithm of reflection coefficient. By controlling relay array switching matching structure, energy reflection can be greatly reduced, and high efficiency transmission of system energy can be ensured.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM724;TP18

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