本文關鍵詞：基于阻抗匹配的IPT系統(tǒng)動態(tài)調諧電容特性研究

  更多相關文章： 感應電能傳輸(IPT) 頻率穩(wěn)定 動態(tài)調諧 三電容模塊

【摘要】：作為無線電能傳輸技術的一個重要分支—感應電能傳輸技術(inductively power transfer,IPT)具有廣泛的應用前景。感應電能傳輸方式是利用電磁感應原理實現(xiàn)電能的無線傳輸,具有安全、靈敏度高等特點,廣泛應用于電動汽車、家用電器及消費類電子產(chǎn)品等領域。針對電動汽車無線充電,其對于地面的距離不同引起系統(tǒng)互感參數(shù)發(fā)生變化;同時對于家用電器供電平臺,不同功率等級的電器的等效負載參數(shù)不同,這都將導致系統(tǒng)的工作頻率發(fā)生變化,系統(tǒng)的傳輸功率和效率降低。本文針對感應電能傳輸系統(tǒng)參數(shù)(互感參數(shù)、負載參數(shù)等)變化時,保證系統(tǒng)諧振頻率穩(wěn)定的問題展開研究�；诟袘娔軅鬏斚到y(tǒng)的高階非線性特性,其工作在軟開關狀態(tài)時工作頻率點不唯一,當系統(tǒng)工作在某一軟開關工作點時系統(tǒng)的傳輸功率和效率最高,因此當系統(tǒng)參數(shù)變化時需保證感應電能傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定運行在當前工作頻率點。因此,對系統(tǒng)參數(shù)變化導致系統(tǒng)阻抗不匹配,發(fā)生工作頻率漂移的情況進行調節(jié),通過動態(tài)調節(jié)諧振電路(電感、電容)參數(shù)使系統(tǒng)阻抗匹配,從而保證系統(tǒng)工作頻率的穩(wěn)定性。對現(xiàn)有的動態(tài)調諧方法(相控電感調諧方法和簡單并列電容陣列調諧方法)的工作原理進行分析。其中簡單并列電容陣列的補償電容值只能在基準電容基礎上增加,電容陣列的體積和控制難度隨著等效電容值范圍和精度要求的提高而增大等問題。本文利用復雜混合結構電容陣列代替簡單并列電容陣列解決了補償電容值只能在基準電容基礎上增加的問題,并分析復雜混合結構電容陣列的基本電容模塊的電容個數(shù)、輸出等效電容值范圍及精度,提出三電容模塊,使利用少量電容,實現(xiàn)輸出等效電容值的范圍較大及精度較高,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然后在提出的三電容模塊的基礎上,為滿足寬功率等級的負載變化時對輸出等效電容值范圍及精度的要求,提出混合結構三電容陣列。最后利用遺傳算法對三電容模塊的電容取值進行優(yōu)化,利用MATLAB環(huán)境下遺傳算法工具箱得到三電容模塊的電容優(yōu)化值,并驗證三電容模塊在輸出等效電容值范圍和精度方面的有效性。通過搭建SP型IPT系統(tǒng)模型,在負載切換時利用電容陣列進行動態(tài)調諧,保證系統(tǒng)工作頻率的穩(wěn)定性。
【關鍵詞】：感應電能傳輸(IPT) 頻率穩(wěn)定 動態(tài)調諧 三電容模塊
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM724
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 論文研究背景8-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 IPT技術國內外研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 IPT系統(tǒng)調諧技術研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 論文研究的目的及意義12-13
• 1.3.1 研究內容及目的12
• 1.3.2 論文研究意義12-13
• 1.4 論文的結構與主要研究內容13
• 1.5 本章小結13-15
• 2 IPT系統(tǒng)及阻抗特征分析15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 IPT系統(tǒng)原理及其構成15-21
• 2.2.1 原邊高頻逆變電路15-17
• 2.2.2 諧振補償網(wǎng)絡17-19
• 2.2.3 感應耦合機構19-21
• 2.3 IPT系統(tǒng)建模及軟開關工作點21-26
• 2.3.1 頻閃映射與周期不動點21-22
• 2.3.2 IPT系統(tǒng)頻閃映射建模22-24
• 2.3.3 IPT系統(tǒng)軟開關工作點24-26
• 2.4 IPT系統(tǒng)參數(shù)特征分析26-27
• 2.4.1 互感系數(shù)與諧振頻率的關系26
• 2.4.2 負載參數(shù)與諧振頻率的關系26-27
• 2.5 本章小結27-28
• 3 IPT系統(tǒng)調諧技術28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 相控電感調諧方法28-32
• 3.2.1 相控電感調諧方法工作原理28-30
• 3.2.2 相控電感調諧方法參數(shù)設計30-32
• 3.3 簡單并列電容陣列調諧方法32-38
• 3.3.1 簡單并列電容陣列結構32-33
• 3.3.2 簡單并列電容陣列參數(shù)33-35
• 3.3.3 簡單并列電容陣列仿真35-38
• 3.4 本章小結38-39
• 4 混合結構電容陣列的特性分析39-54
• 4.1 引言39
• 4.2 混合結構電容陣列39-40
• 4.3 可變電容模塊結構設計40-48
• 4.3.1 基于五電容組態(tài)的可變電容模塊40-44
• 4.3.2 基于三電容組態(tài)的可變電容模塊44-47
• 4.3.3 混合結構三電容陣列47-48
• 4.4 可變電容模塊參數(shù)設計與優(yōu)化48-53
• 4.4.1 三電容模塊參數(shù)特性48-49
• 4.4.2 基于遺傳算法參數(shù)優(yōu)化49-53
• 4.5 本章小結53-54
• 5 電容陣列組態(tài)特性仿真分析54-61
• 5.1 引言54
• 5.2 基于MATLAB環(huán)境下的遺傳算法的應用54-56
• 5.2.1 遺傳算法工具箱的特點54
• 5.2.2 遺傳算法工具箱圖形界面54-55
• 5.2.3 遺傳算法實現(xiàn)55-56
• 5.3 三電容模塊仿真56-60
• 5.4 本章小結60-61
• 6 總結與展望61-63
• 6.1 全文工作總結61-62
• 6.2 后續(xù)工作展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-68
• 附錄68
• A. 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文68
• B. 攻讀碩士學位期間參與的項目情況68
• C. 攻讀碩士學位期間獲獎情況68

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林文枝;積分形式的電容特性公式的應用[J];華僑大學學報(自然科學版);1996年01期

2 姚吟秋;;超級電容特性及應用研究[J];貴州農(nóng)機化;2013年02期

3 魏亮;吳有智;王海燕;孔令斌;;多孔聚苯胺/乙炔炭黑復合物的制備及其超級電容特性[J];化工新型材料;2012年10期

4 王倩;梁逵;楊樂之;楊輝;;碳化硅基骨架炭的制備及其電容特性研究[J];電子元件與材料;2008年03期

5 龔良玉;孫露霞;;淀粉模板法輔助合成二氧化錳納米棒及其電容特性研究[J];現(xiàn)代化工;2010年04期

6 張治安,楊邦朝,胡永達,鄧梅根,汪斌華;納米氧化錳電極材料的制備和電容特性研究[J];無機化學學報;2005年03期

7 陳錦毅;簡子欽;張凱昕;江季穎;鄭錦華;林中魁;;噴霧熱解制備鎳/錳氧化物粉體及其超級電容特性[J];過程工程學報;2009年S2期

8 徐惠;李俊玲;彭振軍;唐靖;邢建偉;王偉;;聚苯胺的電化學制備及電容特性[J];高分子材料科學與工程;2013年02期

9 文建國;周震濤;阮湘元;徐勇軍;蘇亞玲;;金屬氧化物電極材料贗電容特性研究[J];電子元件與材料;2007年05期

10 劉鳳丹;薛龍均;李歆;尹子振;;納米門炭結構及超級電容特性[J];吉林大學學報(工學版);2011年S2期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 杝，

本文編號：521905