基于谐振耦合的光伏电能无线传输系统研究

发布时间：2017-12-02 10:24

  本文关键词：基于谐振耦合的光伏电能无线传输系统研究

  更多相关文章： 光伏发电 谐振耦合 电能无线传输 传输效率 增强线圈

【摘要】：随着整个地球的资源越来越紧张、环境污染问题越来越突出。太阳能因其具有干净没有任何污染而且资源丰富,源源不断不会枯竭的特点,已经被广大相关领域的工作者作为重点研究项目,也成为政府政策和智能化供电网络建设的大力扶持对象。而在家用光伏发电上,由于在实际操作上存在一定难度,因此本课题考虑采用谐振耦合式电能无线传输(MCR-WPT)方式来传输光伏电能以解决家用光伏发电存在的问题。首先,在系统分析了MCR-WPT系统的电路模型,并且通过对模耦合理论的研究建立了MCR-WPT系统数学模型的基础上。详细分析了负载阻值与MCRWPT系统传输效率的关系,并且提出了功效积的概念,达到了使传输效率和传输功率同时达到较大值的目的,对系统做出了进一步的优化。最后通过对比分析得出了接收端对于发射端的影响是不可忽略的结论。其次,为了追求更高的传输距离、效率和功率,采用了添加增强线圈的方式。并且给出了加入增强线圈的MCR-WPT系统的一般性数学模型。以带有双增强线圈的MCR-WPT系统为例,在建立数学模型的基础上通过仿真分析,得出了系统中各个参数对于传输效率的影响。最后,设计了以太阳能蓄电池为激励源,包括振荡电路、功率放大电路、整流滤波电路和稳压电路为主要模块的MCR-WPT系统的实验平台。经过对硬件的仿真以及各个参数的取值范围要求,选定了以LTC6900为振荡芯片,IRF840为开关元器件,LM7805为稳压器件等各个硬件器件的具体类型。通过建立以太阳能为激励源的MCR-WPT的系统模型,运用理论研究与实验探索相结合的方式,对MCR-WPT的机理进行了细致的研究并且对如何增强传输效率展开了探讨和实验。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM724

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本文编号：1244577