無線電能傳輸技術(shù)是指在一段距離內(nèi)依靠空間內(nèi)的能量載體代替導(dǎo)線將電能由電源端傳遞至負(fù)載端的技術(shù),它給環(huán)境惡劣時(shí)的供電提供更強(qiáng)的安全性,也使日常用電變得更加便捷。其中,磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)雖然起步較晚,但因其可以實(shí)現(xiàn)中等距離下的高效電力傳輸,且對(duì)生物體影響較小,具有廣闊的研究和應(yīng)用前景。本文以串并式磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)作為研究對(duì)象,結(jié)合理論分析、仿真和實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)特性,針對(duì)系統(tǒng)的頻率分裂和失諧現(xiàn)象提出相關(guān)優(yōu)化方法并驗(yàn)證其有效性,主要內(nèi)容與改進(jìn)點(diǎn)如下:（1）建立串并式系統(tǒng)的互感等效電路模型,計(jì)算系統(tǒng)兩端的補(bǔ)償電容表達(dá)式并分析系統(tǒng)失諧的原因,推導(dǎo)系統(tǒng)輸出功率與效率的表達(dá)式,歸納得出串并式系統(tǒng)與負(fù)載無關(guān)的恒壓輸出特性。推導(dǎo)系統(tǒng)出現(xiàn)頻率分裂與頻率分叉現(xiàn)象的條件,總結(jié)出現(xiàn)工作模式轉(zhuǎn)換的根本原因是線圈當(dāng)前耦合狀態(tài)下的負(fù)載不匹配。（2）通過理論分析利用MATLAB仿真研究頻率特性,得到正常工作模式下系統(tǒng)對(duì)注入能量的頻率具有選擇性、系統(tǒng)輸出功率與效率都在自諧振頻率點(diǎn)取得最大值且輸出功率對(duì)頻率變化相對(duì)效率更加敏感的結(jié)論,接著分析各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)頻率選擇性的影響和頻率分裂與頻率分叉的特點(diǎn)及聯(lián)系,最后... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

主要的無線電能傳輸技術(shù)

第一章 緒論起強(qiáng)磁耦合關(guān)系。諧振式系統(tǒng)可以在傳輸方向有偏移、相對(duì)線圈尺寸的中等距離傳輸較大功率，效率較高且穿透力強(qiáng)。它目前在電動(dòng)汽車無線充電[10]、消費(fèi)電子[11]、植入式醫(yī)療電子器械[12]等領(lǐng)域均有應(yīng)用。圖 1-2 是磁諧振式技術(shù)的兩個(gè)重要應(yīng)用，其中圖 1-2 a)是海爾公司利用磁諧振技術(shù)研發(fā)的“無尾電視”、圖 1-2 b)是基于磁諧振式技術(shù)的電動(dòng)汽車無線充電裝置。

c) DDQ 型平板 d) BP 型平板圖 1-3 奧克蘭大學(xué)研發(fā)的三代平板線圈.3.2 系統(tǒng)特性研究現(xiàn)狀對(duì)磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的特性研究主要圍繞系統(tǒng)的頻率特性和以頻性為基礎(chǔ)的系統(tǒng)整體功率傳輸特性展開，目前研究大多基于串串式系統(tǒng)，因?yàn)槠浣ê?jiǎn)單且容易推廣至多線圈情況。為研究系統(tǒng)特性，目前對(duì)于系統(tǒng)主電路主要的建模有等效電路法、耦合模法和二端口網(wǎng)絡(luò)法[9]。對(duì)于系統(tǒng)的頻率特性，除了諧振電路本身的頻率選擇性外，更多的研究在頻率分象和頻率分叉現(xiàn)象中。文獻(xiàn)[9,30]證明當(dāng)未發(fā)生頻率分裂時(shí)，諧振式系統(tǒng)具有對(duì)注量的頻率選擇性和一致性，即系統(tǒng)發(fā)射端和接收端的自諧振頻率一致，此時(shí)系統(tǒng)將擇該頻率下的能量進(jìn)行傳遞，若注入其他頻率下的能量將會(huì)被衰減甚至被幾乎濾除研究中未提及頻率選擇性強(qiáng)弱與系統(tǒng)參數(shù)的聯(lián)系。文獻(xiàn)[31-33]均研究串串式系統(tǒng)的分裂問題，其中文獻(xiàn)[31]補(bǔ)充加入中繼線圈時(shí)的情況，文獻(xiàn)[33]采用耦合模分析方

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磁耦合諧振式無線能量傳輸理論研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 張智娟,張湘雨.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(33)
[2]磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)功效同步研究[J]. 唐治德,楊帆,徐陽陽,彭一靈.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(21)
[3]三線圈無線電能傳輸系統(tǒng)耦合機(jī)理研究[J]. 劉溯奇,譚建平,文學(xué).  工礦自動(dòng)化. 2017(07)
[4]磁諧振無線電能傳輸串并式模型頻率分裂研究[J]. 張胡元,馬殷元,徐鎮(zhèn)華.  蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]具有頻率跟蹤的諧振式無線電能傳輸技術(shù)研究[J]. 安慧林,李艷紅,劉國(guó)強(qiáng),張超.  電器與能效管理技術(shù). 2017(02)
[6]磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)研究動(dòng)態(tài)與應(yīng)用展望[J]. 黃學(xué)良,王維,譚林林.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(02)
[7]200W級(jí)磁耦合諧振式無線電能傳輸頻率特性的研究[J]. 李亞楠,崔玉龍,范好亮,劉會(huì)軍.  電源學(xué)報(bào). 2017(03)
[8]電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 高大威,王碩,楊福源.  汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]無線電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 范興明,莫小勇,張?chǎng)?  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(10)
[10]一種無線電能傳輸系統(tǒng)的盤式諧振器優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 譚林林,黃學(xué)良,趙俊鋒,趙家明,王維,周亞龍.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(08)

博士論文
[1]磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)效率分析與優(yōu)化[D]. 李中啟.湖南大學(xué) 2016
[2]基于ICPT的無線電能傳輸網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊芳勛.重慶大學(xué) 2012

碩士論文
[1]磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的傳輸特性研究[D]. 方成剛.太原理工大學(xué) 2018
[2]電動(dòng)汽車無線充電系統(tǒng)與控制方法研究[D]. 伍莎莎.湖南大學(xué) 2016



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