電場耦合型無線電能傳輸系統(tǒng)拓撲研究及調(diào)諧控制.pdf

1、電場耦合型無線電能傳輸系統(tǒng)拓撲研究及調(diào)諧控制重慶大學碩士學位論文（學術(shù)學位）學生姓名：徐健指導教師：蘇玉剛教授專業(yè)：控制科學與工程學科門類：工學重慶大學自動化學院二O一四年四月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要近百年來，幾乎所有的電氣設(shè)備都是通過電氣接觸的方式從電網(wǎng)獲取電能。然而，對于軌道交通、吊裝設(shè)備、小家電、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)等移動電氣設(shè)備，這種方式會影響設(shè)備的靈活移動；而對于礦井、油庫及煤礦等特殊環(huán)境中的設(shè)備，這種方式還增加了安全隱患。為了

2、解決移動電氣設(shè)備（或特殊環(huán)境設(shè)備）的電能靈活、安全接入問題，無線電能傳輸（WPT，wirelesspowertransfer）技術(shù)應(yīng)運而生?；陔姶鸥袘?yīng)耦合的無線電能傳輸（ICPT，InductivelyCoupledPowerTransfer）是目前在WPT技術(shù)領(lǐng)域相對較熱的研究方向。但由于電場在許多特性上與磁場相似而且兩者在基本理論上也呈現(xiàn)出對偶性，因此近幾年國內(nèi)外許多研究團隊開始關(guān)注基于電場耦合的無線電能傳輸（ECPT，Elect

3、ricfieldCoupledPowerTransfer）技術(shù)的研究。該技術(shù)為無線電能傳輸提供了一種新的途徑，進一步拓展無線電能傳輸技術(shù)的研究領(lǐng)域，并促進與無線電能傳輸相關(guān)的理論和技術(shù)的進步。本文主要對ECPT系統(tǒng)的電路拓撲及調(diào)諧控制進行研究。首先論述了ECPT系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對ECPT系統(tǒng)的基本工作原理及特點做了簡要的介紹。然后在分析了ECPT系統(tǒng)中常用的幾種拓撲結(jié)構(gòu)及其調(diào)諧控制方法的基礎(chǔ)之上，針對ECPT系統(tǒng)耦合機構(gòu)的高頻高

4、壓驅(qū)動需求與初級高頻電能變換環(huán)節(jié)開關(guān)管的低壓需求之間相互制約的矛盾，提出一種融入高頻變壓器的ECPT系統(tǒng)電能發(fā)射端變換拓撲。本文在給出了一種適合于ECPT系統(tǒng)的高頻變壓器模型基礎(chǔ)上，確定了高頻變壓器電壓變比的取值范圍。針對所提出的融入高頻變壓器ECPT系統(tǒng)電能發(fā)射端變換拓撲，給出影響傳輸功率與效率的幾個主要參數(shù)確定方法。同時對主電路的驅(qū)動電路做出了簡要論述。利用Matlabsimulink仿真平臺對系統(tǒng)軟開關(guān)實現(xiàn)方案、參數(shù)敏感性、系統(tǒng)傳