移动式无线电能传输特性研究
发布时间：2021-04-26 17:44
移动式无线电能传输（Mobile wireless power transmission-MWPT）技术是根本性解决电动汽车或移动机器人续航能力不足的方法,同时还可以减少电池容量,有效降低制造成本和车辆重量。研究并改善影响移动式无线电能传输装置的特性,因为该特性对电动汽车的大规模普及和减少废气污染和实现工厂智能仓储具有重要的理论意义与实际应用价值。首先,本课题研究了基于磁耦合谐振机理的移动式无线电能传输装置的工作机理,得到了耦合因数k是决定移动式和定点式无线电能传输方案设计思路根本因素的结论。发现并深入探讨了移动式无线供电相关研究中被忽略的“空载状态”。本课题除对传统的SS和SP谐振结构的研究外,还深入研究了复杂且相关研究很少的CCL混合谐振电路。不同于传统的传输特性提升方法,本文利用该电路的工作特点,增强了传输机构过渡过程特别是空载状态的传输特性。同时,本文也研究了 CCL谐振电路的缺点,设计了基于发射端电流频率跟踪的软开关控制器,提升了该谐振拓扑的实用性。针对目前对传输方案长距离传输无线供电性能分析较少的状况,本文通过对国内外十余种移动式无线电能传输方案的研究和比较分析,初步得到长...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题研究的背景和意义
1.3 基于磁耦合谐振式移动无线电能传输研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.3.3 国内外研究比较
1.4 需要进一步研究的问题
1.5 课题主要内容与工作
第二章 移动式磁耦合谐振式无线电能传输系统传输特性理论研究
2.1 引言
2.2 移动式无线电能传输技术整体结构研究与分析
2.2.1 逆变器研究与分析
2.2.2 谐振补偿结构研究与分析
2.2.3 发送,接收机构研究与分析
2.3 移动式无线电能传输模型建立与分析
2.4 不同谐振拓扑对传输特性的影响
2.4.1 SS谐振拓扑
2.4.2 SP谐振拓扑
2.4.3 发射端采用CCL谐振拓扑的无线电能传输机构
2.4.4 SS,SP与SPS幅频特性分析
2.5 耦合因数k对不同谐振结构的移动式无线电能传输特性的影响
2.5.1 SS谐振拓扑
2.5.2 SP谐振拓扑
2.6 开关管损耗与装置可靠性对传输特性的影响
2.6.1 开关损耗对传输特性的影响
2.6.2 移动式无线供电过程中“空载状态”的研究与分析
2.6.3 基于发射端电流频率跟踪的软开关方案设计与仿真
2.7 本章小结
第三章 移动式无线电能方案长距离传输特性分析
3.1 引言
3.2 国内外多种移动式无线供电方案传输特性分析
3.2.1 国内外移动式无线供电传输方案分类
3.2.2 国内外移动式无线供电传输方案比较
3.3 三种实用移动式无线供电方案长距离传输特性分析
3.3.1 绞线型线圈传输方案
3.3.2 长-短型传输方案
3.3.3 短-短型传输方案
3.3.4 三种传输方案分析与比较
3.4 短-短传输方案与长-短传输方案的仿真实验分析
3.5 本章小结
第四章 移动式无线电能传输实验平台设计
4.1 引言
4.2 软件设计部分
4.2.1 驱动脉冲设计思路
4.2.2 基于电流频率跟踪的软开关驱动程序设计
4.3 硬件设计
4.3.1 整体实验装置设计
4.3.2 全桥逆变器搭建
4.3.3 线圈设计
4.3.4 传感器选型
4.3.5 整流电路器件设计与选型
4.3.6 驱动芯片选型
4.4 本章小结
第五章 实验与分析
5.1 引言
5.2 FPGA输出驱动脉冲实际波形
5.3 实验平台实验波形
5.4 信号调理电路实验波形
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 课题总结
6.2 课题展望
参考文献
致谢
学术成果和发表的学术论文
导师和作者简介
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LCC的磁谐振无线电能传输发射端补偿技术[J]. 高键鑫,吴旭升,高嵬,彭威. 电工技术学报. 2016(S1)
[2]电动汽车多导轨无线供电方法[J]. 祝文姬,孙跃,高立克. 电力系统自动化. 2016(18)
[3]IGBT损耗和结温计算研究[J]. 杨洪波,王征宇,黄宜山. 大功率变流技术. 2016(01)
[4]地面移动机器人研究与发展趋势[J]. 刘曦恺. 科技展望. 2015(24)
[5]磁耦合谐振式无线电能传输拓扑结构研究[J]. 王国东,乔振朋,王赛丽,原璐璐,王允建. 工矿自动化. 2015(05)
[6]零电压导通、零电压关断单管无线电能传输电源[J]. 王春芳,陈杰民,李聃,孙会. 电工技术学报. 2015(04)
[7]磁耦合谐振式无线能量传输系统负载特性研究[J]. 张智娟,梁雪梅,崔水香. 电力电子技术. 2015(02)
[8]基于磁耦合谐振的自主无线充电机器人系统设计[J]. 宋凯,朱春波,李阳,李晓宇,赵鑫. 电工技术学报. 2014(09)
[9]高频并联谐振直流环节软开关逆变器[J]. 王强,王天施,刘晓琴,黄超,黄越. 电机与控制学报. 2013(08)
[10]LCC谐振变换器的电路特性分析[J]. 张治国,谢运祥,袁兆梅. 电工技术学报. 2013(04)
硕士论文
[1]磁耦合谐振式无线电能传输功率特性研究[D]. 王会明.北京化工大学 2016
[2]MOS管在不同温度下的可靠性探究[D]. 田佳艳.北京理工大学 2016
[3]基于多级导轨模式电动汽车不停车供电系统研究[D]. 单浩.重庆大学 2015
[4]磁耦合谐振式无线电能传输功率变换器研究[D]. 程丽敏.北京化工大学 2014
[5]应用于AGV的无线充电技术研究[D]. 李坤.哈尔滨工业大学 2012
[6]LLC谐振变换器的研究[D]. 赵磊.西南交通大学 2008
本文编号：3161837
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 课题研究的背景和意义
1.3 基于磁耦合谐振式移动无线电能传输研究现状
1.3.1 国外研究现状
1.3.2 国内研究现状
1.3.3 国内外研究比较
1.4 需要进一步研究的问题
1.5 课题主要内容与工作
第二章 移动式磁耦合谐振式无线电能传输系统传输特性理论研究
2.1 引言
2.2 移动式无线电能传输技术整体结构研究与分析
2.2.1 逆变器研究与分析
2.2.2 谐振补偿结构研究与分析
2.2.3 发送,接收机构研究与分析
2.3 移动式无线电能传输模型建立与分析
2.4 不同谐振拓扑对传输特性的影响
2.4.1 SS谐振拓扑
2.4.2 SP谐振拓扑
2.4.3 发射端采用CCL谐振拓扑的无线电能传输机构
2.4.4 SS,SP与SPS幅频特性分析
2.5 耦合因数k对不同谐振结构的移动式无线电能传输特性的影响
2.5.1 SS谐振拓扑
2.5.2 SP谐振拓扑
2.6 开关管损耗与装置可靠性对传输特性的影响
2.6.1 开关损耗对传输特性的影响
2.6.2 移动式无线供电过程中“空载状态”的研究与分析
2.6.3 基于发射端电流频率跟踪的软开关方案设计与仿真
2.7 本章小结
第三章 移动式无线电能方案长距离传输特性分析
3.1 引言
3.2 国内外多种移动式无线供电方案传输特性分析
3.2.1 国内外移动式无线供电传输方案分类
3.2.2 国内外移动式无线供电传输方案比较
3.3 三种实用移动式无线供电方案长距离传输特性分析
3.3.1 绞线型线圈传输方案
3.3.2 长-短型传输方案
3.3.3 短-短型传输方案
3.3.4 三种传输方案分析与比较
3.4 短-短传输方案与长-短传输方案的仿真实验分析
3.5 本章小结
第四章 移动式无线电能传输实验平台设计
4.1 引言
4.2 软件设计部分
4.2.1 驱动脉冲设计思路
4.2.2 基于电流频率跟踪的软开关驱动程序设计
4.3 硬件设计
4.3.1 整体实验装置设计
4.3.2 全桥逆变器搭建
4.3.3 线圈设计
4.3.4 传感器选型
4.3.5 整流电路器件设计与选型
4.3.6 驱动芯片选型
4.4 本章小结
第五章 实验与分析
5.1 引言
5.2 FPGA输出驱动脉冲实际波形
5.3 实验平台实验波形
5.4 信号调理电路实验波形
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 课题总结
6.2 课题展望
参考文献
致谢
学术成果和发表的学术论文
导师和作者简介
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LCC的磁谐振无线电能传输发射端补偿技术[J]. 高键鑫,吴旭升,高嵬,彭威. 电工技术学报. 2016(S1)
[2]电动汽车多导轨无线供电方法[J]. 祝文姬,孙跃,高立克. 电力系统自动化. 2016(18)
[3]IGBT损耗和结温计算研究[J]. 杨洪波,王征宇,黄宜山. 大功率变流技术. 2016(01)
[4]地面移动机器人研究与发展趋势[J]. 刘曦恺. 科技展望. 2015(24)
[5]磁耦合谐振式无线电能传输拓扑结构研究[J]. 王国东,乔振朋,王赛丽,原璐璐,王允建. 工矿自动化. 2015(05)
[6]零电压导通、零电压关断单管无线电能传输电源[J]. 王春芳,陈杰民,李聃,孙会. 电工技术学报. 2015(04)
[7]磁耦合谐振式无线能量传输系统负载特性研究[J]. 张智娟,梁雪梅,崔水香. 电力电子技术. 2015(02)
[8]基于磁耦合谐振的自主无线充电机器人系统设计[J]. 宋凯,朱春波,李阳,李晓宇,赵鑫. 电工技术学报. 2014(09)
[9]高频并联谐振直流环节软开关逆变器[J]. 王强,王天施,刘晓琴,黄超,黄越. 电机与控制学报. 2013(08)
[10]LCC谐振变换器的电路特性分析[J]. 张治国,谢运祥,袁兆梅. 电工技术学报. 2013(04)
硕士论文
[1]磁耦合谐振式无线电能传输功率特性研究[D]. 王会明.北京化工大学 2016
[2]MOS管在不同温度下的可靠性探究[D]. 田佳艳.北京理工大学 2016
[3]基于多级导轨模式电动汽车不停车供电系统研究[D]. 单浩.重庆大学 2015
[4]磁耦合谐振式无线电能传输功率变换器研究[D]. 程丽敏.北京化工大学 2014
[5]应用于AGV的无线充电技术研究[D]. 李坤.哈尔滨工业大学 2012
[6]LLC谐振变换器的研究[D]. 赵磊.西南交通大学 2008
本文编号：3161837
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3161837.html
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