非接觸電能傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、　　隨著大量手持式設(shè)備、工業(yè)設(shè)備以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的普遍發(fā)展,這些設(shè)備在為我們提供豐富功能的同時(shí),也受限于電池體積與容量的大小。新的電能解決方案—非接觸式電能傳輸(Contactless Power Supply,簡(jiǎn)稱CPS),在技術(shù)為上述設(shè)備提供了一種新的電能供應(yīng)方式。本文針對(duì)非接觸電能傳輸技術(shù)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)展開研究,并搭建系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,對(duì)CPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)用價(jià)值。
　　本文首先介紹CPS系統(tǒng)的基本工作原理,分析CPS

2、系統(tǒng)的可分離變壓器與傳統(tǒng)變壓器的區(qū)別。針對(duì)可分離變壓器漏感較大和耦合系數(shù)低的缺陷,采用雙邊諧振補(bǔ)償?shù)姆椒?提高系統(tǒng)傳輸效率。針對(duì)四種不同的補(bǔ)償拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),基于 Matlab 詳細(xì)分析 CPS 系統(tǒng)次級(jí)品質(zhì)因數(shù)Qs和耦合系數(shù)k對(duì)電壓增益、電流增益以及系統(tǒng)效率的影響。
　　采用螺旋形PCB作為初、次級(jí)線圈基本結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計(jì)了9個(gè)模型,在仿真參數(shù)條件下,當(dāng)初、次級(jí)內(nèi)徑都是11mm時(shí)可以取得最大的耦合系數(shù)k=0.85719,驗(yàn)證了線圈內(nèi)徑

3、接近于外徑 1/2 時(shí),系統(tǒng)耦合系數(shù)最高。并對(duì)初、次級(jí)線圈的激勵(lì)施加方式和疊加方式展開研究。然后對(duì)頻率分叉現(xiàn)象進(jìn)行分析,通過(guò)確定初級(jí)阻抗角,計(jì)算出四種補(bǔ)償拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下頻率分叉現(xiàn)象的臨界值。最后根據(jù)上面的理論分析搭建基本CPS系統(tǒng),驗(yàn)證了加入諧振補(bǔ)償電容可以有效的提高CPS系統(tǒng)的傳輸效率,以及負(fù)載變化時(shí)需要適時(shí)改變諧振頻率來(lái)提高傳輸效率。
　　本文從諧振補(bǔ)償電路、可分離變壓器結(jié)構(gòu)選擇以及頻率分叉現(xiàn)象臨界值這三個(gè)方面開展研究工作,可以