DC-DC型磁諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的研究.pdf

1、磁諧振無(wú)線電能傳輸技術(shù)（Magnetically-CoupledResonantWirelessPowerTransfer，MCR-WPT）以其傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸功率大、傳輸效率高等優(yōu)點(diǎn)，在中小功率場(chǎng)合具有廣闊的應(yīng)用前景。直流性負(fù)載廣泛存在于低壓配電系統(tǒng)中，為此本文有針對(duì)性地開(kāi)展了整流橋負(fù)載MCR-WPT系統(tǒng)的建模以及傳輸特性分析，同時(shí)本文還關(guān)注了高效DC/DC型磁諧振無(wú)線供電系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。論文旨在為MCR-WPT驅(qū)動(dòng)小功率直流性負(fù)載

2、的應(yīng)用提供理論支持和技術(shù)解決方案。本文完成的主要工作及成果如下：
　　首先，提出了一種MCR-WPT驅(qū)動(dòng)整流橋負(fù)載的建模分析方法。低壓配電終端多為直流性負(fù)載，目前對(duì)整流橋接純電阻負(fù)載的建模方式多為直接等效成純電阻，研究結(jié)果難以確切反映整流橋負(fù)載對(duì)MCR-WPT系統(tǒng)傳輸特性的影響。為此本文建立了整流橋純電阻負(fù)載的等效穩(wěn)態(tài)電路模型，進(jìn)而導(dǎo)出了MCR-WPT驅(qū)動(dòng)整流橋純電阻負(fù)載系統(tǒng)的傳輸特性，指出了與純電阻負(fù)載的關(guān)鍵區(qū)別在于隨著距離變化

3、效率出現(xiàn)極值的結(jié)論。本部分所提的整流橋負(fù)載建模分析方法可以為MCR-WPT驅(qū)動(dòng)小功率直流性負(fù)載的具體應(yīng)用提供理論支持。
　　其次，在上述建模分析的基礎(chǔ)上，探討了在保證LED額定功率的情況下，不同陣列組合方式對(duì)MCR-WPT傳輸系統(tǒng)特性的影響。LED作為新一代綠色光源廣泛應(yīng)用于照明系統(tǒng)中，對(duì)其無(wú)線驅(qū)動(dòng)將成為必然趨勢(shì)，但是LED的動(dòng)態(tài)模型十分復(fù)雜不易構(gòu)建，對(duì)其無(wú)線驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)也尚有不足。為此本文首先對(duì)LED電氣特性進(jìn)行線性化近似處理得到其

4、近似穩(wěn)態(tài)模型，在此基礎(chǔ)上，分析了LED陣列對(duì)系統(tǒng)傳輸距離和效率的影響，比較直觀地確定了在滿足額定功率下可能存在的LED燈組合方式和對(duì)應(yīng)的傳輸距離和效率。該部分研究?jī)?nèi)容提供了一個(gè)在不添加額外設(shè)備的情況下，對(duì)傳輸特性進(jìn)行調(diào)整的方案，為實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。
　　另外，為提高DC/DC型MCR-WPT系統(tǒng)的整體效率，提出一種基于MCR-WPT系統(tǒng)的E2類DC/DC變換器拓?fù)?。目前?duì)于磁諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)中功率轉(zhuǎn)化模塊的設(shè)計(jì)難以