本文關(guān)鍵詞：水下測量裝置的無線電能傳輸技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 無線電能傳輸 水下感應(yīng)式無線充電 諧振補償 松耦合變壓器

【摘要】：無線電能傳輸技術(shù)作為一種新型電能傳輸技術(shù),由于具有強大的環(huán)境適應(yīng)性,可以避免傳統(tǒng)充電方式的諸多不便,特別適合在特殊環(huán)境使用,近年來廣受科研工作者的關(guān)注。本文從無線電能傳輸技術(shù)的水下應(yīng)用角度出發(fā),首先闡述了無線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展歷史、工作原理,對比了感應(yīng)式、諧振式和發(fā)射式三種不同原理的無線電能傳輸技術(shù)的特點和優(yōu)缺點,分析討論了最適合在水下應(yīng)用的技術(shù)原理,感應(yīng)式無線電能傳輸技術(shù)發(fā)展成熟、安全性高、不需要精確定位,因此本文主要針對感應(yīng)式電能傳輸?shù)乃聭?yīng)用進(jìn)行研究和分析。其次,本文從水下環(huán)境不穩(wěn)定因素出發(fā),針對無線充電系統(tǒng)中的電磁耦合器,建立并推導(dǎo)了松耦合變壓器的T型等效電路模型和互感模型,選擇出最適合描述松耦合變壓器的模型。建立耦合器的線圈未對準(zhǔn)模型,分別分析了線圈之間的距離、位置偏移和偏轉(zhuǎn)角對互感的影響情況。對系統(tǒng)的補償進(jìn)行理論推導(dǎo)和分析,計算出不同補償結(jié)構(gòu)的特點和補償電容,提高系統(tǒng)的傳輸效率。然后,本文分析總結(jié)了水下無線電能傳輸環(huán)境的特點,對分別導(dǎo)論了海水介質(zhì)、耦合器相對位置、海水渦流場和海水壓力對系統(tǒng)的影響。應(yīng)用Maxwel l仿真軟件,通過仿真和實驗兩種手段進(jìn)行理論的驗證。最后,通過前文的分析與實驗驗證,結(jié)合水下環(huán)境特點,設(shè)計一套水下無線充電系統(tǒng)方案,對耦合變壓器的線圈結(jié)構(gòu)、磁芯材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和優(yōu)化;設(shè)計了整流穩(wěn)壓電路、高頻逆變電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并且對自主式水下機器人與基站的對接裝置進(jìn)行了設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：無線電能傳輸 水下感應(yīng)式無線充電 諧振補償 松耦合變壓器
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM724
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 無線電能傳輸?shù)陌l(fā)展與研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 無線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展10-11
• 1.2.2 無線充電技術(shù)的分類11-14
• 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文內(nèi)容及工作安排16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第2章 感應(yīng)式無線電能傳輸原理與模型18-40
• 2.1 松耦合變壓器數(shù)學(xué)模型18-24
• 2.1.1 松耦合變壓器T型等效電路模型19-20
• 2.1.2 松耦合變壓器互感模型20-22
• 2.1.3 兩種模型之間的關(guān)系22
• 2.1.4 反映阻抗分析22-24
• 2.2 線圈未對準(zhǔn)模型24-31
• 2.2.1 距離對互感的影響24-27
• 2.2.2 偏移量對互感的影響27-29
• 2.2.3 偏轉(zhuǎn)角對互感的影響29-31
• 2.3 初、次級補償技術(shù)31-39
• 2.3.1 次級補償特性分析32-34
• 2.3.2 初級補償特性分析34-37
• 2.3.3 初、次級補償技術(shù)的仿真分析37-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第3章 感應(yīng)耦合電能傳輸系統(tǒng)的水下應(yīng)用分析40-50
• 3.1 海水介質(zhì)的影響40-41
• 3.2 海水渦流場的影響41-45
• 3.3 海水壓力的影響45-47
• 3.4 耦合器位置影響的實驗驗證47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 水下無線充電系統(tǒng)方案設(shè)計50-67
• 4.1 松耦合變壓器參數(shù)設(shè)計51-53
• 4.1.1 磁芯材料51-52
• 4.1.2 磁芯的形狀與線圈位置52-53
• 4.2 電路拓?fù)湓O(shè)計53-55
• 4.2.1 整流濾波電路53-55
• 4.2.2 穩(wěn)壓電路55
• 4.3 高頻逆變電路設(shè)計55-63
• 4.3.1 高頻逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇55-58
• 4.3.2 逆變電路控制方式58-60
• 4.3.3 高頻逆變電路仿真分析60-63
• 4.4 水下無線電能傳輸系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計63-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第5章 結(jié)論與展望67-70
• 5.1 全文總結(jié)67-68
• 5.2 水下無線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢68-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73-74
• 學(xué)術(shù)論文和科研成果目錄74

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 田野;張永祥;明廷濤;李琳;;松耦合感應(yīng)電源性能的影響因素分析[J];電工電能新技術(shù);2006年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李澤松;基于電磁感應(yīng)原理的水下非接觸式電能傳輸技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2010年

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本文編號：842819