基于感应电压的无线充电异物检测系统设计
发布时间：2021-05-06 05:27
无线电能传输技术具有方便、灵活、可靠的供电特点,改善了传统有线输电线路老化、场地受限等缺陷,受到越来越多的关注。谐振式无线电能传输技术因其在传输距离、传输功率以及传输效率等方面的均衡表现,成为无线电能传输技术的研究热点。无线电能传输技术在实际应用中仍需克服一些重要问题。侵入系统中的金属异物会因涡流损耗,降低系统传输效率,并对系统运行的安全性和可靠性造成影响。为保证系统传输效率,提高系统安全性和可靠性,本文对谐振式无线电能传输系统金属异物检测和阵列式系统负载识别开展了一系列探索与论证,主要成果如下:首先,针对谐振式无线电能传输系统金属异物侵入带来的安全隐患问题,本文提出一种金属异物三级定位检测系统。为明确金属异物对系统磁场环境的影响机理,并获得可靠的检测方法,本文分别从金属异物材质、异物大小、异物所处位置三方面对比分析了金属异物对系统磁场环境的影响;基于金属异物对系统磁场环境的影响机理,本文提出应用于无线电能传输系统的金属异物三级定位检测系统,该检测系统不会对系统传输功率和传输效率产生影响;通过Maxwell磁耦合执行机构和Simplorer外电路建立联合仿真,确定系统检测阈值电压1.4...
【文章来源】：上海电力大学上海市
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 异物检测研究现状
1.2.2 负载识别研究现状
1.3 论文主要研究内容及结构
2 谐振式无线电能传输原理及磁场环境分析
2.1 谐振式无线电能传输工作原理
2.2 传输效率和耦合系数的关系
2.3 谐振式无线电能传输系统磁场环境分析
2.4 本章小节
3 异物对无线电能传输系统的影响
3.1 异物分类
3.2 金属异物对系统可靠性的影响
3.3 金属异物对系统磁场环境的影响
3.4 本章小结
4 金属异物三级定位检测系统
4.1 三级定位检测系统结构设计
4.1.1 单元检测线圈结构设计
4.1.2 三级检测线圈结构设计
4.2 等效电路模型分析
4.3 仿真确定阈值电压及实验验证
4.3.1 仿真确定阈值电压
4.3.2 实验验证
4.4 本章小结
5 阵列式无线电能传输系统的负载识别
5.1 负载识别实现原理
5.1.1 等效电路模型分析
5.1.2 磁场特性分析及实现原理
5.2 触发线圈结构设计与优化
5.3 仿真验证
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]多发射切换式无线电能传输系统耦合特性机理分析[J]. 谭平安,刘春霞,叶良伟,彭涛,高协平. 电工技术学报. 2018(22)
[2]基于阻抗特性的电动汽车无线充电系统异物检测方法[J]. 唐春森,钟良亮,吴新刚,苏炳柯,钟明祥. 电气技术. 2018(06)
[3]感应和谐振无线电能传输技术的发展[J]. 张波,疏许健,黄润鸿. 电工技术学报. 2017(18)
[4]金属异物对电动汽车无线充电系统影响分析[J]. 马中原,廖承林,王丽芳. 电工电能新技术. 2017(02)
[5]磁耦合谐振式无线电能传输技术研究动态与应用展望[J]. 黄学良,王维,谭林林. 电力系统自动化. 2017(02)
[6]电动汽车无线充电技术研究综述[J]. 赵争鸣,刘方,陈凯楠. 电工技术学报. 2016(20)
[7]基于正四面体的无线电能传输系统多自由度电能拾取机构[J]. 戴欣,李璐,余细雨,李艳玲,孙跃. 中国电机工程学报. 2016(23)
[8]基于变补偿参数的IPT恒流恒压电池充电研究[J]. 麦瑞坤,陈阳,刘野然. 中国电机工程学报. 2016(21)
[9]一种带负载识别的多负载无线充电系统设计[J]. 戴英花,董林玺. 杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2016(01)
[10]基于有限元方法的电动汽车无线充电耦合机构的磁屏蔽设计与分析[J]. 张献,章鹏程,杨庆新,苑朝阳,苏杭. 电工技术学报. 2016(01)
博士论文
[1]胶囊内窥镜的三维磁耦合感应式无线电能传输技术研究[D]. 郝海青.华南理工大学 2015
[2]无线电能传输系统能量建模及其应用[D]. 周诗杰.重庆大学 2012
硕士论文
[1]无线充电系统对位及异物检测研究[D]. 周博.山东大学 2018
[2]无线电能传输功率效率同步跟踪与控制方法研究[D]. 张雅希.天津工业大学 2017
[3]电磁金属探测器的设计[D]. 张文彬.天津理工大学 2013
[4]基于DSP的高精度金属探测器研究[D]. 任稷松.山东大学 2012
本文编号：3171326
【文章来源】：上海电力大学上海市
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 异物检测研究现状
1.2.2 负载识别研究现状
1.3 论文主要研究内容及结构
2 谐振式无线电能传输原理及磁场环境分析
2.1 谐振式无线电能传输工作原理
2.2 传输效率和耦合系数的关系
2.3 谐振式无线电能传输系统磁场环境分析
2.4 本章小节
3 异物对无线电能传输系统的影响
3.1 异物分类
3.2 金属异物对系统可靠性的影响
3.3 金属异物对系统磁场环境的影响
3.4 本章小结
4 金属异物三级定位检测系统
4.1 三级定位检测系统结构设计
4.1.1 单元检测线圈结构设计
4.1.2 三级检测线圈结构设计
4.2 等效电路模型分析
4.3 仿真确定阈值电压及实验验证
4.3.1 仿真确定阈值电压
4.3.2 实验验证
4.4 本章小结
5 阵列式无线电能传输系统的负载识别
5.1 负载识别实现原理
5.1.1 等效电路模型分析
5.1.2 磁场特性分析及实现原理
5.2 触发线圈结构设计与优化
5.3 仿真验证
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]多发射切换式无线电能传输系统耦合特性机理分析[J]. 谭平安,刘春霞,叶良伟,彭涛,高协平. 电工技术学报. 2018(22)
[2]基于阻抗特性的电动汽车无线充电系统异物检测方法[J]. 唐春森,钟良亮,吴新刚,苏炳柯,钟明祥. 电气技术. 2018(06)
[3]感应和谐振无线电能传输技术的发展[J]. 张波,疏许健,黄润鸿. 电工技术学报. 2017(18)
[4]金属异物对电动汽车无线充电系统影响分析[J]. 马中原,廖承林,王丽芳. 电工电能新技术. 2017(02)
[5]磁耦合谐振式无线电能传输技术研究动态与应用展望[J]. 黄学良,王维,谭林林. 电力系统自动化. 2017(02)
[6]电动汽车无线充电技术研究综述[J]. 赵争鸣,刘方,陈凯楠. 电工技术学报. 2016(20)
[7]基于正四面体的无线电能传输系统多自由度电能拾取机构[J]. 戴欣,李璐,余细雨,李艳玲,孙跃. 中国电机工程学报. 2016(23)
[8]基于变补偿参数的IPT恒流恒压电池充电研究[J]. 麦瑞坤,陈阳,刘野然. 中国电机工程学报. 2016(21)
[9]一种带负载识别的多负载无线充电系统设计[J]. 戴英花,董林玺. 杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2016(01)
[10]基于有限元方法的电动汽车无线充电耦合机构的磁屏蔽设计与分析[J]. 张献,章鹏程,杨庆新,苑朝阳,苏杭. 电工技术学报. 2016(01)
博士论文
[1]胶囊内窥镜的三维磁耦合感应式无线电能传输技术研究[D]. 郝海青.华南理工大学 2015
[2]无线电能传输系统能量建模及其应用[D]. 周诗杰.重庆大学 2012
硕士论文
[1]无线充电系统对位及异物检测研究[D]. 周博.山东大学 2018
[2]无线电能传输功率效率同步跟踪与控制方法研究[D]. 张雅希.天津工业大学 2017
[3]电磁金属探测器的设计[D]. 张文彬.天津理工大学 2013
[4]基于DSP的高精度金属探测器研究[D]. 任稷松.山东大学 2012
本文编号：3171326
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