電場(chǎng)耦合型無線電能傳輸系統(tǒng)拓?fù)溲芯考罢{(diào)諧控制.pdf

1、電場(chǎng)耦合型無線電能傳輸系統(tǒng)拓?fù)溲芯考罢{(diào)諧控制重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：徐健指導(dǎo)教師：蘇玉剛教授專業(yè)：控制科學(xué)與工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院二O一四年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要近百年來，幾乎所有的電氣設(shè)備都是通過電氣接觸的方式從電網(wǎng)獲取電能。然而，對(duì)于軌道交通、吊裝設(shè)備、小家電、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等移動(dòng)電氣設(shè)備，這種方式會(huì)影響設(shè)備的靈活移動(dòng)；而對(duì)于礦井、油庫及煤礦等特殊環(huán)境中的設(shè)備，這種方式還增加了安全隱患。為了

2、解決移動(dòng)電氣設(shè)備（或特殊環(huán)境設(shè)備）的電能靈活、安全接入問題，無線電能傳輸（WPT，wirelesspowertransfer）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。基于電磁感應(yīng)耦合的無線電能傳輸（ICPT，InductivelyCoupledPowerTransfer）是目前在WPT技術(shù)領(lǐng)域相對(duì)較熱的研究方向。但由于電場(chǎng)在許多特性上與磁場(chǎng)相似而且兩者在基本理論上也呈現(xiàn)出對(duì)偶性，因此近幾年國內(nèi)外許多研究團(tuán)隊(duì)開始關(guān)注基于電場(chǎng)耦合的無線電能傳輸（ECPT，Elect

3、ricfieldCoupledPowerTransfer）技術(shù)的研究。該技術(shù)為無線電能傳輸提供了一種新的途徑，進(jìn)一步拓展無線電能傳輸技術(shù)的研究領(lǐng)域，并促進(jìn)與無線電能傳輸相關(guān)的理論和技術(shù)的進(jìn)步。本文主要對(duì)ECPT系統(tǒng)的電路拓?fù)浼罢{(diào)諧控制進(jìn)行研究。首先論述了ECPT系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對(duì)ECPT系統(tǒng)的基本工作原理及特點(diǎn)做了簡要的介紹。然后在分析了ECPT系統(tǒng)中常用的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其調(diào)諧控制方法的基礎(chǔ)之上，針對(duì)ECPT系統(tǒng)耦合機(jī)構(gòu)的高頻高

4、壓驅(qū)動(dòng)需求與初級(jí)高頻電能變換環(huán)節(jié)開關(guān)管的低壓需求之間相互制約的矛盾，提出一種融入高頻變壓器的ECPT系統(tǒng)電能發(fā)射端變換拓?fù)洹１疚脑诮o出了一種適合于ECPT系統(tǒng)的高頻變壓器模型基礎(chǔ)上，確定了高頻變壓器電壓變比的取值范圍。針對(duì)所提出的融入高頻變壓器ECPT系統(tǒng)電能發(fā)射端變換拓?fù)洌o出影響傳輸功率與效率的幾個(gè)主要參數(shù)確定方法。同時(shí)對(duì)主電路的驅(qū)動(dòng)電路做出了簡要論述。利用Matlabsimulink仿真平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)方案、參數(shù)敏感性、系統(tǒng)傳