水下中大功率感應耦合電能傳輸系統(tǒng)研制.pdf

1、如今，人們已踏進開發(fā)海洋、利用海洋的新紀元，但是傳統(tǒng)的水下探測設備充電方式卻阻礙著人們進軍海洋的步伐。傳統(tǒng)的水下設備供電或依靠電池，每次回收充電繁瑣；或依靠電纜，設備活動區(qū)域小，而本文提出的水下中大功率感應耦合電能傳輸系統(tǒng)旨在解決這個問題。水下感應式耦合電能傳輸系統(tǒng)是一種以電磁感應現(xiàn)象為原理的能量傳輸系統(tǒng)，通過“電—磁—電”的轉(zhuǎn)換關系，達到無線充電的效果，擁有安全，簡單，靈活等特點。
　　本文首先介紹了水下感應式耦合電能傳輸系統(tǒng)的

2、工作原理和系統(tǒng)構(gòu)造，再根據(jù)論文研究內(nèi)容對系統(tǒng)的各個組成部分進行分析說明，其中設計的重點是驅(qū)動逆變電路的設計、控制測量系統(tǒng)的設計、耦合器的制作以及PC人機界面的編寫。
　　系統(tǒng)總體可以分為以下部分：
　　1、硬件電路設計：系統(tǒng)采用了適用于高頻大功率的驅(qū)動逆變電路，結(jié)合軟開關技術，有效地防止了功率開關管在打開關斷時產(chǎn)生的電壓和電流尖峰，保護功率開關管的同時減少了開關損耗；采用了合適的主控芯片和各類測量電路，能夠準確得采集各類系統(tǒng)

3、信息，提高系統(tǒng)的可靠性。
　　2、耦合器設計：通過對比各類耦合器結(jié)構(gòu)，綜合本系統(tǒng)的使用環(huán)境，確定無磁芯的耦合線圈為最佳選擇。經(jīng)理論分析，軟件模擬仿真，綜合考慮水下環(huán)境因素最終確定耦合線圈的各個參數(shù)。
　　3、軟件設計：根據(jù)系統(tǒng)對采樣值的要求，準確編寫下位機程序，使主控芯片實時高效地控制PWM輸出并采集發(fā)送各測量信息；使用C＃編寫了PC人機界面，能使工作人員能夠?qū)崟r監(jiān)控系統(tǒng)。
　　最后測試結(jié)果表明，系統(tǒng)的各個功能模塊都能