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《電場耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)元件電壓優(yōu)化策略研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、國內圖書分類號：TM764.1密級：公開國際圖書分類號：621.3西南交通大學研究生學位論文電場耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)元件電壓優(yōu)化策略研究年級2015姓名陳陽琦申請學位級別工程碩士專業(yè)控制工程指導老師陳麗華副教授二零一八年五月四日ClassifiedIndex:TM764.1U.D.C:621.3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisVOLTAGEOPTIMIZATIONOFPASSIVERESONANTELEMENTSINELECTRICFIELDCOUPLEDPOW
2、ERTRANSMISSIONSYSTEMGrade:2015Candidate:ChenYangqiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlEngineeringSupervisor:AssociateProf.ChenLihuaMay.4,2018西南交通大學學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權西南交通大學可
3、以將本論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復印手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1．保密□，在年解密后適用本授權書；2．不保密√，使用本授權書。（請在以上方框內打“√”）學位論文作者簽名：指導老師簽名：日期：日期西南交通大學碩士學位論文主要工作（貢獻）聲明本人在學位論文中所做的主要工作或貢獻如下：(1)提出了基于CLLC-L拓撲的電場耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)，采用Y-△變換將CLLC-L拓撲結構等效成CLC-LCL諧振網(wǎng)絡級聯(lián)，從而分析得到了輸出電壓與負載無關的恒壓特性及參數(shù)設計方法
4、。對應內容為論文第3章。(2)提出了基于CLLC-L拓撲的無源諧振元件電壓優(yōu)化策略，最大電壓最小法的核心思想是限制CPT系統(tǒng)的無源諧振元件最大的電壓，防止電壓異常高的元件出現(xiàn)，解決了電場耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)個別元件承受電壓過高的問題。加權系數(shù)法通過有目的的分配元件電壓以保護關鍵元件不受破壞，從而保障系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行。對應內容為論文第4章。本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是在導師指導下獨立進行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻
5、的個人和集體，均已在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責任將由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：西南交通大學碩士研究生學位論文第I頁摘要無線電能傳輸技術是借助空間無形軟介質（如磁場、電場、激光、微波等）實現(xiàn)將電能由能量發(fā)射端通過無直接電氣連接的形式傳遞至能量拾取端，這種全新電能傳輸技術消除了傳統(tǒng)接觸式供電方式所帶來的固有缺陷?；陔妶鲴詈戏绞降碾娙菽芰總鬏敚╟apacitivepowertransfer，CPT）采用高頻交變電場傳遞能量，僅用輕薄廉價的鋁板或銅板作為發(fā)射接收極，且在周圍存在金屬物體
6、時，泄露電場不會在其中引起渦流損耗，對位置偏移具有很好的魯棒性。在動態(tài)供電、電動汽車充電等方面有特有的優(yōu)勢，逐漸引起了國內外各方研究團隊對其展開研究。本文主要對CPT系統(tǒng)的電路拓撲及無源諧振元件電壓優(yōu)化進行研究，首先通過理論計算結合MAXWELL有限元仿真軟件對水平式、垂直式、重疊式三種常用耦合機構的等效結構、等效互容、互容變化率、傳輸能力、輻射范圍等方面進行了研究。然后在分析了CPT系統(tǒng)兩種常用拓撲結構基礎上，針對LC串聯(lián)型拓撲存在傳輸功率小、傳輸距離近的缺陷以及雙邊LCLC型拓撲無源諧振元件較多的問題，提出一種結構較
7、為簡單且具有恒壓輸出特性的CLLC-L拓撲，通過Y-△變換的方法簡化拓撲使其等效為CLC-LCL諧振網(wǎng)絡級聯(lián)的形式。電場耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)由于其耦合電容較小，工作頻率偏高，在運行過程中無源諧振元件往往承受較大電壓。特別是在系統(tǒng)最大功率點，較大的電壓可能會擊穿元件，導致系統(tǒng)失諧，甚至引起安全問題。針對這一問題，本文提出一種可優(yōu)化系統(tǒng)無源諧振元件電壓的方法。該方法基于CLLC-L拓撲結構，通過合理配置無源諧振元件參數(shù)，降低了諧振元件所承受的最大電壓?；谒崂碚?，本文設計了傳輸距離為150mm，等效耦合電容僅為13pF的
8、電場耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)，在其傳輸2.12-kW功率時，直流到直流效率達89%。最優(yōu)參數(shù)下無源諧振元件實驗電壓與計算電壓基本吻合，且最大實驗電壓小于對比組最大實驗電壓的實驗結果表明，本文所提出的電壓優(yōu)化方法可有效限制無源諧振元件的最大電壓，從而提高系統(tǒng)安全裕度。關鍵詞：電場耦合；無線電能傳輸；無源諧振元件；電壓優(yōu)化
