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AGV移动无线充电系统松耦合变压器优化与能效提升

发布时间:2021-08-27 19:30
  移动式无线充电技术应用于自动引导运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)能够提高工厂车间的工作效率,然而,基于阵列式或双磁极型轨道结构的移动式无线充电系统在能量传递过程中不可避免的会出现耦合波动,引起输出端电流波动和效率下降,危及AGV移动式无线充电系统的安全性和稳定性。本文从移动式无线充电技术的稳定性、高效性、经济性出发,为AGV移动无线充电系统的设计提供新的方法,本文展开如下研究:首先,针对AGV移动无线充电过程中耦合系数不稳定导致的输出波动问题,提出一种新型松耦合变压器最优参数设计方案,基于松耦合变压器的互感等效模型,利用Ansoft有限元仿真工具,研究副边线圈结构、原边线圈排布方式、线圈放置位置等因素对松耦合变压器性能的影响,旨在实现AGV移动无线充电过程中耦合系数稳定,同时提高松耦合变压器的经济性。其次,为实现能量高效稳定传输,利用阻抗分析法分析LCC-S型原、副边不对称补偿电路,相比于基本补偿电路,该电路补偿参数对电路参数的敏感度低,并且具有较高的输出效率和稳定的输出特性,保证了能量高效稳定传输;建模分析电路特殊工况,副边电路缺失或开路时,原边电路... 

【文章来源】:燕山大学河北省

【文章页数】:77 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 移动式无线充电技术概述及分类
    1.3 移动式无线充电技术发展现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 课题研究的目的和意义
    1.5 课题主要内容与工作
第2章 松耦合变压器设计
    2.1 松耦合变压器模型
        2.1.1 紧耦合变压器
        2.1.2 松耦合变压器
    2.2 松耦合变压器仿真设计与优化
        2.2.1 整体结构设计
        2.2.2 二维结构设计与优化
        2.2.3 三维结构设计与优化
    2.3 本章小结
第3章 补偿电路建模与分析
    3.1 基本补偿电路
        3.1.1 补偿原理
        3.1.2 输出特性分析
    3.2 LCC-S型补偿电路建模与特性分析
        3.2.1 LCC-S型补偿电路建模
        3.2.2 LCC-S型补偿电路输出电压特性分析
        3.2.3 LCC-S型补偿电路能效特性分析
        3.2.4 LCC-S型补偿电路特殊工况分析
    3.3 本章小结
第4章 移动式无线充电系统设计
    4.1 系统设计
        4.1.1 闭环系统设计
        4.1.2 系统总体设计
    4.2 系统硬件电路设计
        4.2.1 原边逆变电路设计
        4.2.2 副边整流电路设计
        4.2.3 功率调节电路设计
        4.2.4 闭环电路设计
    4.3 系统软件设计
        4.3.1 副边未加软启动过程仿真研究
        4.3.2 副边加软启动过程仿真研究
        4.3.3 系统软件设计
    4.4 本章小结
第5章 系统实验与分析
    5.1 松耦合变压器制作与参数测量
    5.2 补偿电路参数设计
    5.3 实验结果及分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]电动汽车动态无线供电系统电能耦合机构与切换控制研究[J]. 张献,王杰,杨庆新,魏斌,王松岑.  电工技术学报. 2019(15)
[2]电动汽车移动式无线充电技术工程化应用研究[J]. 刘超群,魏斌,吴晓康,王松岑,徐锦星.  电网技术. 2019(06)
[3]T参数模型及其在S/P补偿WPT系统中的应用[J]. 辛平平,周冀松,丰骏,陈乾宏.  电工电能新技术. 2018(04)
[4]智能小车在物流分拣系统中的应用[J]. 王志珍,张涵跃.  物流工程与管理. 2018(03)
[5]AGV机器人迎发展黄金期 柔性化生产或成趋势[J].   智能机器人. 2017(03)
[6]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)
[7]新型非接触变压器的磁路模型及其优化[J]. 张巍,陈乾宏,S.C.Wong,Michael Tse,曹玲玲.  中国电机工程学报. 2010(27)
[8]无接触供电技术在AGV中的应用[J]. 杨文华,苏运春,喻锐,王志德,向晓知,韩圆圆.  物流技术与应用. 2009(01)
[9]AGV适用性综述[J]. 王勇.  物流科技. 2008(11)

硕士论文
[1]移动式无线电能传输特性研究[D]. 蔡伟平.北京化工大学 2018
[2]分段式导轨无线供电系统拾取端稳压技术研究[D]. 唐伟.重庆大学 2017
[3]电动汽车无线充电系统松耦合变压器补偿技术与优化设计[D]. 张晴.合肥工业大学 2017
[4]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



本文编号:3366957

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