基于動態(tài)相量法的無線電能傳輸系統(tǒng)建模與控制研究.pdf

1、無線電能傳輸(Wireless Power Transfer,WPT)技術能夠實現(xiàn)無電氣接觸情況下，電能從發(fā)射源到用電設備的傳輸，這種技術可以克服傳統(tǒng)電纜連接供電方式導致的接觸不良、接觸火花，線纜多操作不便等缺陷，提高了供用電的安全性和便利性。無線電能傳輸技術在消費電子設備，新能源汽車，軌道交通裝備，機器人，醫(yī)療設備等領域有著廣泛的應用前景，在2014年，美國《時代》周刊將無線電能傳輸技術評選為年度最有影響力的發(fā)明之一。另外，世界經濟論

2、壇將無線電能傳輸技術評為對世界影響最大，最有可能為全球面臨的挑戰(zhàn)提供答案的十大新興技術。在無線電能傳輸技術的幾個技術分支中，磁耦合感應式無線電能傳輸(Magnetic Coupling Inductive Wireless Power Transfer，MCI-WPT)技術由于其傳輸功率大，傳輸效率較高，設備靈活性強，電磁輻射小和抗干擾能力強等特性，成為無線電能傳輸技術領域的研究熱點，有著較好的應用前景和較多的應用場景，這其中，電動汽車

3、的無線充電是目前發(fā)展最為迅速的領域，無線充電技術給電動汽車充電帶來的便利性、靈活性和安全性，使人們對電動汽車的認可度大大增強，加速了電動汽車的在市場上的普及，對我們國家環(huán)境保護，減少碳排放，實現(xiàn)在汽車技術領域的彎道超車具有一定的重要意義。
　　MCI-WPT系統(tǒng)由于通過空氣等介質進行磁耦合，沒有任何電介質接觸，是一種松耦合系統(tǒng)，這種松耦合特性使得MCI-WPT系統(tǒng)必須引入高頻諧振補償網絡才能有效進行電能的無線傳輸。在原副邊電路中引

4、入的高頻諧振網絡使得MCI-WPT系統(tǒng)變?yōu)橐粋€高階次，變結構，非線性的系統(tǒng)，這給MCI-WPT系統(tǒng)的準確建模帶來了困難，因此需要研究準確的建模方法，才能準確地分析MCI-WPT系統(tǒng)并以此為依據(jù)設計控制器。本文以磁耦合感應式無線電能傳輸系統(tǒng)作為研究對象，首先介紹了磁耦合感應式無線電能傳輸系統(tǒng)的結構和系統(tǒng)原理，對國內外研究現(xiàn)狀進行了概述，并對常用的的MCI-WPT系統(tǒng)建模原理和方法進行了介紹，通過分析現(xiàn)有方法的局限性，引出了本課題研究的重要