共振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線電能傳輸技術(shù)與傳統(tǒng)的接觸式充電相比較具有的方便靈活、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)使得其吸引著國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的專家學(xué)者對(duì)此進(jìn)行研究。其中，共振式WPT技術(shù)因其具有較遠(yuǎn)傳輸距離以及高效率的能量傳輸特性而具有極大的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)無(wú)線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展具有重要意義，將是無(wú)線電能傳輸領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。
　　本文首先介紹無(wú)線電能傳輸技術(shù)的概念及其分類，回顧共振式WPT技術(shù)的發(fā)展歷史，對(duì)共振式WPT技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理、關(guān)鍵與熱門技術(shù)的

2、發(fā)展研究以及產(chǎn)品開發(fā)與實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀等進(jìn)行歸納、總結(jié)，指出共振式 WPT技術(shù)的關(guān)鍵是優(yōu)化非接觸變壓器以提升能量傳輸效率。然后，利用互感模型推導(dǎo)電壓增益、傳輸功率及其傳輸效率的表達(dá)式，并分析系統(tǒng)傳輸特性與多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系。針對(duì)共振式 WPT技術(shù)中通常要面臨延長(zhǎng)傳輸距離與提升傳輸效率這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究，提出利用8字型繞組增加耦合系數(shù)，建立了系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)模型，并設(shè)計(jì)負(fù)載選取以及高頻化的方法，使共振式WPT系統(tǒng)的傳輸特性得到優(yōu)化。結(jié)合常規(guī)

3、的非接觸變壓器以及電路的參數(shù)設(shè)計(jì)方法，提出并設(shè)計(jì)了一種基于最大電壓增益距離點(diǎn)的系統(tǒng)最大電壓增益與輸出功率設(shè)計(jì)方法。同時(shí)文章也給出了基于GaN器件的Class-E變換器的效率評(píng)估，研究指出GaN晶體管能夠同時(shí)提供極低的Rds(on)和柵極電荷(Qg)，給Class-E變換器帶來(lái)明顯更高的傳輸效率、更小的提及尺寸和更低的成本。接著，將單激勵(lì)共振式WPT系統(tǒng)提升至多激勵(lì)的共振式WPT供電區(qū)域，為構(gòu)建全向供電區(qū)域提出一種繞組連接原則，通過(guò)改變激