基于電場(chǎng)耦合的無(wú)線(xiàn)電傳輸技術(shù)研究.pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)與科學(xué)技術(shù)(尤其是電力電子技術(shù))的發(fā)展，電氣設(shè)備日益普及。由于傳統(tǒng)的供電方式基本都采用接觸式電能直接傳導(dǎo)的傳輸方式，而這種方式存在著移動(dòng)靈活性差、不安全、特別不適合惡劣環(huán)境(水下、潮濕等)等問(wèn)題，已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求。因此，伴隨此問(wèn)題就產(chǎn)生了一門(mén)以非電氣直接接觸方式來(lái)傳輸電能的技術(shù)，即無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)(WPT，Wireless Power TransmissionTechnique)。
　　 近年來(lái)，在無(wú)線(xiàn)電能

2、傳輸技術(shù)領(lǐng)域，基于電場(chǎng)耦合方式的無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)得到了國(guó)內(nèi)外許多的科研工作者和政府的重視。電場(chǎng)耦合電能傳輸(ECPT，Electrical-field coupled power transfer)技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)ECPT技術(shù)，該技術(shù)綜合利用現(xiàn)代電力電子能量變換技術(shù)、電場(chǎng)耦合技術(shù)、大功率高頻變換技術(shù)，借助現(xiàn)代控制理論和方法，實(shí)現(xiàn)了電能的無(wú)線(xiàn)傳輸。該技術(shù)為無(wú)線(xiàn)電能傳輸提供了一種新的途徑，有利于進(jìn)一步推動(dòng)無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

3、，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
　　 本文主要對(duì)ECPT技術(shù)進(jìn)行了探索性的研究。首先闡述了ECPT技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)及其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)ECPT系統(tǒng)的基本工作原理及特點(diǎn)做了簡(jiǎn)要的介紹。
　　 接著對(duì)ECPT系統(tǒng)中常見(jiàn)的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其調(diào)諧方法進(jìn)行了分析，并提出了一種適合于ECPT系統(tǒng)的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　 本文研究重點(diǎn)是對(duì)新型的ECPT拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主電路的研究和對(duì)ECPT系統(tǒng)耦合機(jī)構(gòu)的分析。其中，在對(duì)ECP

4、T系統(tǒng)主電路的研究中主要包括：系統(tǒng)主電路的π網(wǎng)絡(luò)分析、能量發(fā)射端的軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)、拾取端的輸出恒壓控制以及驅(qū)動(dòng)電路和控制電路等。而對(duì)ECPT系統(tǒng)耦合機(jī)構(gòu)的分析中主要包括：幾種常見(jiàn)的耦合機(jī)構(gòu)、耦合機(jī)構(gòu)等效電容分析方法以及幾種適合于ECPT系統(tǒng)的介質(zhì)材料等。
　　 最后在MATLAB/Simulink和Maxwell仿真環(huán)境下建立了仿真模型，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。同時(shí)，在理論分析和仿真分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，搭建了實(shí)驗(yàn)裝置，并在具有50W傳輸