無線電能傳輸松耦合變壓器設(shè)計(jì)及電能控制.pdf

1、感應(yīng)式無線電能傳輸(Inductive Coupled Power Transfer，ICPT)技術(shù)是一種新興的以電磁感應(yīng)原理，電力電子技術(shù)，控制理論等為理論基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)以非電氣接觸方式為用電設(shè)備提供電能的技術(shù)。由于其安全、可靠、高效、靈活地實(shí)現(xiàn)了電能的無接觸傳輸，因此在手持電子設(shè)備、交通運(yùn)輸、航空航天、醫(yī)療、照明、礦井和水下場合有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文介紹了感應(yīng)式無線電能傳輸系統(tǒng)的常見拓?fù)浼爸饕M成部件，針對系統(tǒng)中的核心部件

2、松耦合變壓器，分析并建立了松耦合變壓器的等效電路模型，討論了松耦合變壓器感應(yīng)耦合系數(shù)的測量方法。基于松耦合變壓器的等效電路模型，介紹了四種基本諧振補(bǔ)償電路拓?fù)洳⒅胤治隽穗p邊LCC諧振補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的特性及其參數(shù)設(shè)計(jì)方法。
　　針對系統(tǒng)中松耦合變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入探討。通過電磁場有限元分析軟件ANSYS Maxwell對典型松耦合變壓器磁芯及線圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，在理論及仿真分析的基礎(chǔ)上，綜合其優(yōu)缺點(diǎn)提出一種優(yōu)化方法，最終在給定的約

3、束條件下，設(shè)計(jì)了一款新型高功率密度松耦合變壓器。針對系統(tǒng)主電路及控制方法進(jìn)行研究，提出了系統(tǒng)的閉環(huán)控制方法，并且完成了系統(tǒng)硬件（包括buck電路、高頻逆變電路、高頻整流電路、控制電路）及軟件的設(shè)計(jì)。
　　使用ANSYS Simplorer和ANSYS Maxwell軟件聯(lián)合仿真的方法對理論計(jì)算的系統(tǒng)電路參數(shù)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，然后利用搭建的3.3KW感應(yīng)式無線電能傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，完成了各種條件下的無線電能傳輸實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明系統(tǒng)傳輸能力