電壓型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化與實現(xiàn).pdf

1、感應(yīng)耦合式無線能量傳輸技術(shù)(ICPT)是無線能量傳輸技術(shù)的一種，它是通過沒有直接的物理接觸實現(xiàn)能量傳輸?shù)男滦碗娔軅鬏敿夹g(shù)。與傳統(tǒng)電能傳輸相比，它主要通過分離的松耦合變壓器向用電設(shè)備提供電能。因此它使充電變得更加安全、靈活、環(huán)保，非常適合應(yīng)用于水下航行器這類水下設(shè)備的充電。
　　本文首先介紹了無線能量傳輸技術(shù)的分類，并重點針對感應(yīng)耦合式無線能量傳輸技術(shù)介紹了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。通過分析ICPT系統(tǒng)工作的原理和等效電路模型，完成了系統(tǒng)主

2、電路的硬件設(shè)計，包括整流電路、濾波電路、浪涌電流抑制電路、逆變電路，完成了DSP TMS320F2812為控制核心的系統(tǒng)控制電路的設(shè)計，如控制信號PWM波生成，驅(qū)動控制電路以及輸出反饋電路等的設(shè)計。其次，通過分析不同補償結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)傳輸特性的影響，對比研究了電壓型和電流型ICPT系統(tǒng)，建立了對應(yīng)的等效電路模型和傳輸特性的數(shù)學(xué)模型。推導(dǎo)出不同結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的補償及頻率等因素與系統(tǒng)傳輸功率、效率等的關(guān)系，研究得出電壓型 ICPT相對于電流型ICPT

3、系統(tǒng)具有負載適應(yīng)能力強、工作穩(wěn)定的特性。通過對兩種電壓型ICPT系統(tǒng)傳輸性能進行分析，可知兩種電壓型ICPT系統(tǒng)傳輸特性的差異。再次，分析了感應(yīng)耦合式無線能量傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵部件松耦合變壓器的工作原理和等效模型，研究了影響松耦合變壓器工作性能的因素。設(shè)計松耦合變壓器結(jié)構(gòu)，對磁芯和繞組材料進行選擇。最后運用Ansoft Maxwell電磁仿真軟件搭建松耦合變壓器3D模型和外電路模型，對系統(tǒng)進行仿真分析。通過仿真，對繞組位置、氣隙距離、繞組匝數(shù)