收藏本站
《大连理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无接触电能传输系统的设计与实现

潘冬婷  
【摘要】: 在现代工业中,电能的传输主要通过导线或电连接器进行接触供电。在给运动物体供电时,接触供电会有摩擦和磨损;在化工、易燃易爆等领域,接触供电会影响系统的安全性和可靠性。针对上述问题,提供一种新的无接触的供电方式就显得尤为重要。无接触电能传输技术就是为了弥补这些不足而发展起来的一种基于感应能量传输原理的新技术。 首先通过调研无接触电能传输技术的研究背景与意义,本文对本课题中运用的几种主要技术:无接触电能传输技术、软开关技术和谐振技术进行了理论分析。重点论述了移相全桥变换器中软开关的具体实现和软开关周期中的6个不同工作过程。 以上述理论为基础,本文设计了一套无接触电能传输系统,其输入为市电,输出为直流24V电压,最大输出电流可达20A,具有过流和过温保护功能,传输效率为80%以上。本系统主要包括电能发射和电能接收两部分。实现了供电部分与用电设备的相对分离,用电设备可相对运动,克服了接触式电能传输系统的缺点。无接触变压器的电能传输是通过电磁感应原理实现的。由于运用了无接触技术,为了克服传输效率下降的缺点,本系统在控制部分运用了软开关技术,降低了开关损耗,在无接触变压器部分,运用了谐振技术,实现功率最大传输。系统加入了过流和过温保护电路,增强了系统工作的稳定性。本文主要完成输入整流滤波电路、软开关全桥逆变电路、移相控制电路、高频变压器、无接触变压器、输出整流滤波电路、输出电压反馈电路等环节的设计。 最后完成系统的整机安装与调试,并给出实验运行的结果和调试过程的方法、图片和实验数据,说明系统对电能进行无接触传输的可行性与实用性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM724

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张建伟;曹彪;;EE型松耦合变压器的精确磁路模型和仿真分析[J];电子设计工程;2013年11期
2 沈慧娟;曾宪智;;感应耦合式非接触电能传输系统的设计[J];电工电气;2013年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘芸;高频逆变电源控制与驱动模块的研究与设计[D];大连理工大学;2011年
2 范明;谐振耦合式电能无线传输系统研究[D];太原理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张启峰;赵方;;神经网络在变压器谐振频率计算中的应用[J];变压器;2009年01期
2 甄光裕;;变压器谐振频率参数的设定[J];电工技术;2002年05期
3 张磊,姚若萍;无接触供电技术的发展和应用前景[J];电工技术杂志;2004年01期
4 孙丹婷;聂一雄;;对无接触功率传输系统设计的探讨[J];电气应用;2007年12期
5 丁晓群,周玲,蔡志慧;计算换流站中变压器谐振频率的新方法[J];电力系统自动化;1997年07期
6 刘维罡,董慧芬;串联谐振逆变器在无接触电能传输技术中的研究与应用[J];国外电子测量技术;2004年05期
7 蔡百凌;陈葛松;;合空载变压器谐振过电压的探讨[J];华中电力;2006年03期
8 吴隆安,涂从欢,邓想珍,赖寿宏;高频开关电源变压器设计原理[J];华中理工大学学报;1996年S2期
9 盛松涛;杜贵平;张波;;感应耦合式无接触电能传输系统设计[J];通信电源技术;2007年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 武瑛;新型无接触供电系统的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2004年
2 唐春森;非接触电能传输系统软开关工作点研究及应用[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘维罡;基于模糊控制软开关的串联谐振逆变器的研究[D];河北工业大学;2004年
2 李正中;无接触电能传输中最大功率点的控制的研究[D];重庆大学;2007年
3 闫卓;无接触能量传输系统初级变换器的设计[D];河北工业大学;2007年
4 刘建;基于松耦合变压器的全桥谐振变换器的研究[D];南京航空航天大学;2008年
5 徐耀洋;基于软开关技术的高频逆变式恒流源[D];大连理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴江;;基于UCC3895的新型通信AC-DC变换器的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年02期
2 张艳红;张兴;林闽;吕绍勤;张崇巍;;与建筑相结合的光伏并网发电示范电站[J];中国建设动态.阳光能源;2005年06期
3 李岩;苏学军;刘陵顺;;单周期控制的航空高功率因数变流器仿真[J];兵工自动化;2009年09期
4 曹伟华;卢国涛;;电力机车实验台用可调开关电源的研制[J];变频器世界;2005年04期
5 李勇;;抗电磁干扰设计探讨[J];变频器世界;2008年09期
6 王玉斌,于静;基于功率因数校正的蓄电池全自动充电器[J];蓄电池;2004年04期
7 梁颖,游磊,饶蜀华;新型移相全桥ZVS-PWM变换器设计[J];成都航空职业技术学院学报;2005年02期
8 周文良;一种通用负载板的设计[J];长春工程学院学报(自然科学版);2005年03期
9 聂一雄;文波;刘艺;;无接触功率传输技术[J];电力科学与技术学报;2010年03期
10 刘维罡;沈颂华;;Delta变换型UPS中主逆变器的仿真研究[J];电测与仪表;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 桂;朱忠尼;;参量变压器在非接触电能传输系统中的研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
2 郑利枝;席自强;丁稳房;齐磊;;基于UC3825的半桥式开关电源的设计[A];湖北省电工技术学会、武汉电工技术学会2008年学术年会暨理事会换届大会论文集[C];2008年
3 齐磊;席自强;郑利枝;;基于UC3875的移相全控逆变桥的开关电源设计[A];湖北省电工技术学会、武汉电工技术学会2008年学术年会暨理事会换届大会论文集[C];2008年
4 张利光;;通信开关电源原理简析及应用[A];河南省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年
5 栾松;张海峰;;IGBT大功率高频高压开关电源变压器的研制[A];第十二届中国电除尘学术会议论文集[C];2007年
6 陈宇;董戈;杨华光;;单端反激式高压隔离开关电源的研究和其在雷达发射机中的应用[A];中国雷达行业协会航空电子分会暨四川省电子学会航空航天专委会学术交流会论文集[C];2005年
7 陈勇;;高压开关电源变压器设计及其噪声干扰的抑制[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
8 刘志英;;标准DC-DC开关电源设计[A];天津市电视技术研究会2009年年会论文集(1)[C];2009年
9 曹才开;;开关电源保护电路的研究[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
10 李松林;洪劲松;王秉中;;基于电磁感应耦合的无线电能传输的应用研究[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴权;介质阻挡放电降解甲基紫废水及尾气中NO_x的光谱分析及机理研究[D];长春理工大学;2010年
2 李泽松;基于电磁感应原理的水下非接触式电能传输技术研究[D];浙江大学;2010年
3 吴志亮;特种小型机电引信设计及关键技术研究[D];南京理工大学;2010年
4 张旭;感应耦合式电能传输系统的理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
5 薛凯峰;微机电系统多维无线能量传输技术的研究与应用[D];华南理工大学;2011年
6 夏晨阳;感应耦合电能传输系统能效特性的分析与优化研究[D];重庆大学;2010年
7 马纪梅;人工心脏的经皮传能系统的研究[D];河北工业大学;2011年
8 刘礼平;基于机床附件化的旋转超声波加工关键技术研究[D];天津大学;2012年
9 端木琼;wMPS系统的硬件平台优化及动态坐标测量关键技术研究[D];天津大学;2012年
10 许祥滨;抗强多途径干扰的水声数字语音通信研究[D];厦门大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余熠;基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计[D];安徽工程大学;2010年
2 范学磊;串联谐振感应加热电源研究[D];郑州大学;2010年
3 陈明敏;连续弧等离子点火电源技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 宁伟;基于软开关和均流技术的电镀电源[D];大连理工大学;2010年
5 梁保锋;基于软开关技术的不平衡半桥式逆变电源设计[D];大连理工大学;2010年
6 李智超;基于软开关技术的分布式电源系统设计[D];大连理工大学;2010年
7 艾国昌;数字控制型双向DC/DC变换器的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 赵余成;基于CUK变换器的APFC电路研究与设计[D];合肥工业大学;2009年
9 桂丽;基于MC33260的Cuk型有源功率因数校正的研究与设计[D];合肥工业大学;2010年
10 孟利明;基于APFC的高频大功率开关电源的研究[D];沈阳理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 嵇维贵,冉峰,徐美华;智能功率开关电源IC设计[J];半导体技术;2004年01期
2 马官营;颜国正;于莲芝;施建;;人体消化道内微机电系统线圈耦合系数分析[J];北京生物医学工程;2006年05期
3 武瑛,严陆光,徐善纲;新型无接触能量传输系统[J];变压器;2003年06期
4 赵彩凤,于志,王智勇;高频功率脉冲变压器的设计[J];变压器;2003年10期
5 韩腾,卓放,闫军凯,刘涛,王兆安;非接触电能传输系统频率分叉现象研究[J];电工电能新技术;2005年02期
6 武瑛,严陆光,徐善纲;运动设备无接触供电系统耦合特性的研究[J];电工电能新技术;2005年03期
7 黄辉;黄学良;谭林林;丁晓辰;;基于磁场谐振耦合的无线电力传输发射及接收装置的研究[J];电工电能新技术;2011年01期
8 孙跃;王智慧;戴欣;苏玉刚;李良;;非接触电能传输系统的频率稳定性研究[J];电工技术学报;2005年11期
9 李龙文;;开关电源技术的最新进展[J];电源技术应用;2006年08期
10 沈锦飞,惠晶,吴雷;E类高频谐振式DC/AC变换器[J];电力电子技术;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张旭;感应耦合式电能传输系统的理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
2 夏晨阳;感应耦合电能传输系统能效特性的分析与优化研究[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刁寅亮;产生均匀磁场的无线充电平台中初级线圈结构设计[D];北京邮电大学;2011年
2 李杨;三维无线能量传输技术在体内微机电系统中的实验研究[D];华南理工大学;2011年
3 张青;谐振耦合式无线输电多载系统建模及特性研究[D];华南理工大学;2011年
4 张巍;人体植入式非接触电能传输系统的研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 王敬苗;用于无线能量传输的高频电流测量技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 王天宇;基于松耦合变压器的大功率感应电能传输技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 曲立楠;磁耦合谐振式无线能量传输机理的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 曹玲玲;自激式非接触谐振变换器的初步研究[D];南京航空航天大学;2011年
9 顾佳炜;非接触供电系统工程化关键技术及其应用研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 张宇帆;非接触感应耦合电能传输系统的优化分析与频率跟踪控制[D];重庆大学;2011年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 贾红光;电磁谐振耦合无线电能传输实验装置的研究[D];沈阳工业大学;2013年
2 张建伟;电动汽车电磁感应充电耦合方式与效能研究[D];华南理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 武瑛,严陆光,徐善纲;新型无接触能量传输系统[J];变压器;2003年06期
2 武瑛,严陆光,黄常纲,徐善纲;新型无接触电能传输系统的性能分析[J];电工电能新技术;2003年04期
3 韩腾,卓放,闫军凯,刘涛,王兆安;非接触电能传输系统频率分叉现象研究[J];电工电能新技术;2005年02期
4 武瑛,严陆光,徐善纲;运动设备无接触供电系统耦合特性的研究[J];电工电能新技术;2005年03期
5 穆新华,吴波;零电压开关准谐振半桥变换器的系统建模和研究[J];电工技术学报;1999年06期
6 孙跃,李良,戴欣,苏玉刚,王智慧;电流型全桥软开关变换器的离散映射建模与仿真[J];电工技术学报;2005年06期
7 马皓,周雯琪;电流型松散耦合电能传输系统的建模分析[J];电工技术学报;2005年10期
8 孙跃;王智慧;戴欣;苏玉刚;李良;;非接触电能传输系统的频率稳定性研究[J];电工技术学报;2005年11期
9 戴欣;黄席樾;孙跃;;电流型全桥软开关变换器的频率跃变现象分析[J];电工技术学报;2006年06期
10 苏玉刚;王智慧;孙跃;唐春森;;非接触供电移相控制系统建模研究[J];电工技术学报;2008年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 陈维;固态高频感应加热电源的研究[D];西安理工大学;2000年
2 杨民生;基于DSP的非接触式电源系统的研究[D];湖南大学;2005年
3 毛赛君;非接触感应电能传输系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
4 秦玲;基于功率运算放大器的恒流源技术研究[D];中国工程物理研究院;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵彪;冷志伟;陈希有;于庆广;;基于单相矩阵变换器的非接触供电系统研究[J];电力电子技术;2009年11期
2 孙子萍;;特高压输电——电能传输的“高速公路”[J];科技情报开发与经济;2006年22期
3 聂一雄;文波;刘艺;;无接触功率传输技术[J];电力科学与技术学报;2010年03期
4 孙跃;李砚玲;;非接触传输系统的广义状态空间平均法分析[J];同济大学学报(自然科学版);2010年10期
5 弓志红;;直流电与交流电的传输及其优缺点[J];山西建筑;2007年20期
6 杨方舟;;线损在线分析系统在供电系统的应用[J];中国高新技术企业;2011年27期
7 谢卫;赵冰洁;;滑动变压器在非接触电能传输系统中的研究[J];中国航海;2007年04期
8 杨庆新;陈海燕;徐桂芝;孙民贵;傅为农;;无接触电能传输技术的研究进展[J];电工技术学报;2010年07期
9 卢汉良;李德骏;杨灿军;金波;陈燕虎;陈鹰;;深海海底观测网络水下接驳盒原型系统设计与实现[J];浙江大学学报(工学版);2010年01期
10 ;[J];;年期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 卢汉良;海底观测网络水下接驳盒原型系统技术研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 黄卫;基于神经网络的CPT系统的负载识别算法研究[D];重庆大学;2008年
2 李建贵;无接触电能传输系统可分离变压器性能研究[D];河北工业大学;2007年
3 薛琦;高速磁浮列车无接触式受流系统的研究[D];西南交通大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026