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《重庆大学》 2010年
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ICPT系统频率稳定性分析及耦合传输功率研究

黄俊博  
【摘要】: 感应耦合电能传输(Inductive Coupled Power Transfer,简称ICPT )技术是当前电能传输领域的一项新兴实用技术。该技术综合应用电力电子技术、磁场耦合技术和现代控制理论等,通过一次侧和二次侧线圈间的耦合磁场实现电能从静止电源系统向一个或多个可移动用电设备的非电气直接接触电能传输。 论文以重庆市科委重点基金项目和国家自然科学基金项目为背景,主要基于ICPT系统四种补偿模式,研究系统频率稳定性和耦合传输功率。在ICPT系统的研究中,频率稳定性和耦合传输功率研究一直是重点和难点。频率稳定性直接关系到系统能否实现电能的高效率、高功率稳定传输;耦合传输功率直接关系到系统是否能够达到用电设备的功率需求。本论文进行了以下几方面的工作: 针对ICPT系统四种补偿模式,建立起一次侧谐振频率与拾取端负载电阻和一、二次侧感应耦合系数之间的关系模型,在建模过程中,引入特定等量变化参量,使建立的关系模型中并不包含一次侧发射线圈电感、一次侧谐振网络补偿电容、二次侧拾取线圈电感、二次侧谐振网络补偿电容、一、二次侧感应耦合系数、拾取端额定负载电阻等参数,而是只包含一、二次侧品质因数、一次侧相对谐振频率、拾取端相对负载电阻、一、二次侧相对感应耦合系数的公式,简化了关系模型结构,降低了研究分析难度。 针对ICPT系统四种补偿模式,引入根轨迹法分别分析了一次侧谐振频率随拾取端负载电阻变化而变化的规律和一次侧谐振频率随一、二次侧感应耦合系数变化而变化的规律,比较了四种补偿模式在频率稳定性方面各自具有的特性和同一补偿模式在不同器件参数条件下具有的频率稳定性特性。介绍了图示法的基本原理,并举例验证了通过根轨迹得出的部分频率稳定性结论。 针对ICPT系统四种补偿模式,建立理想状态下(系统工作频率为二次侧固有谐振频率)耦合传输功率的关系模型,比较了四种补偿模式和同一补偿模式不同器件参数条件下在耦合功率传输性能方面各自的特点。建立系统采用浮频控制时,非理想状态(系统工作频率不是二次侧固有谐振频率)下,系统的耦合传输功率关系模型,并以PP拓扑为例介绍了在非理想状态下研究系统耦合传输功率特点的方法。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM724

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 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
2 孟凯;有轨输送系统非接触供电的传输性能研究与改进[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【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
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10 彭双清;;功率场效应晶体管晶圆超薄磨片工艺开发[J];半导体技术;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 傅尧;潘博;郑百祥;;基于主动均衡技术的电动汽车电池管理系统[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
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5 周跃进;汪云甲;夏雯;;一种新型的煤矿井下矿灯充电系统设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
6 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
7 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
8 苏玉刚;杜伟炯;唐春森;孙跃;;基于非接触电能传输技术的锂离子电池快速充电装置[A];2005川渝地区自动化与电控技术学术年会论文集[C];2005年
9 冉汉政;钱祖东;;多次级高压变压器的简化等效模型[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
10 马运东;吴春旺;;直流变换器三电平拓扑及其控制专题教学探讨[A];第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(1)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钱军;考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2010年
2 吴晓刚;基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
3 岑健;基于人工免疫系统的机组复合故障诊断技术研究[D];华南理工大学;2010年
4 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
5 詹跃东;质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究[D];昆明理工大学;2010年
6 刘军;LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计[D];浙江大学;2010年
7 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
8 马琳;无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究[D];北京交通大学;2011年
9 陈少华;电力塔无线传感器网络监测系统关键技术研究[D];大连海事大学;2011年
10 周海波;磁悬浮直线运动系统的设计与控制研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵庆川;锂离子电池组智能管理系统研究[D];山东科技大学;2010年
2 赵航;开关型YAG脉冲激光电源系统的研究[D];长春理工大学;2010年
3 赵鹏;半导体激光器智能化电源设计[D];长春理工大学;2010年
4 韩春霞;大功率软开关氙灯电源的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王辉;绝缘子直流绝缘电阻测量系统的研究与设计[D];大连理工大学;2010年
6 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
7 郭轶祎;基于DSP的全数字永磁同步电机伺服控制器的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 马文龙;水源井储量预估系统的研究与实现[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 冯建卿;基于MCU控制的逆变电源的设计与实现[D];苏州大学;2010年
10 居大鹏;大功率LED驱动器的研究与设计[D];苏州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 马昌贵;高频功率铁氧体磁芯损耗的控制[J];磁性材料及器件;1997年03期
4 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
5 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
6 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
7 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
8 马纪梅;杨庆新;陈海燕;;影响无接触供电系统效率的因素分析[J];电工技术学报;2010年07期
9 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
10 程啟华;李永新;杨会军;;基于分离式变压器的非接触供电技术研究[J];电气应用;2007年08期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 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
2 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
3 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10条
1 潘冬婷;无接触电能传输系统的设计与实现[D];大连理工大学;2010年
2 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
3 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
4 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
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6 吴亮亮;自动导向小车(AGV)无接触供电关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 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
8 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
9 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
10 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
【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 樊华,郑小林,皮喜田,彭承琳;一种用于体内诊疗装置的无线能量传输方案[J];北京生物医学工程;2004年03期
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6 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
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9 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
10 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
【相似文献】
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1 刘超,何建华,杨宗凯;传输功率优化的莱斯信道多天线系统容量分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2004年12期
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3 ;南京高速齿轮箱厂[J];机械制造与自动化;1996年03期
4 潘靖,易辉,陈柏超;我国紧凑型与同塔双回输电现状与展望[J];高电压技术;2005年09期
5 王金鹏;张淑芳;张晶泊;;基于虚拟蜂窝网络的多跳最大比值合并分集技术的算法[J];吉林大学学报(工学版);2011年02期
6 司新文,刘公强;磁性波导中静磁体波传输特性的改进[J];上海交通大学学报;2001年06期
7 尹忠东;周丽霞;肖湘宁;郑征;;特高压同杆双回功率传输对潜供电流的影响[J];高电压技术;2009年04期
8 张俊芝;30°接线方式的方向阻抗继电器允许传输功率特性分析[J];内蒙古电力技术;1996年04期
9 张佩叶;;射频矢网中LO端口失配对测量系统的影响[J];科技信息;2008年33期
10 孙跃;夏晨阳;戴欣;苏玉刚;;感应耦合电能传输系统互感耦合参数的分析与优化[J];中国电机工程学报;2010年33期
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3 陈颖娣;宋伟伟;袁越;;含分布式电源的供电公司购电分配策略研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(中册)[C];2008年
4 杨冬;刘玉田;;浅析特高压初期的电磁环网影响[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年
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7 漆兰芬;祝敏礼;;NRD波导特性阻抗公式及应用[A];1989年全国微波会议论文集(上)[C];1989年
8 徐善驾;马哲旺;;新型圆柱介质栅毫米波全向漏波天线的改进微扰法分析[A];1991年全国微波会议论文集(卷Ⅱ)[C];1991年
9 苏敏;覃团发;刘运毅;;OFDM自适应比特和功率分配技术的研究[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
10 陶汉中;张红;庄骏;;小型轴向槽道热管蒸发段的换热系数[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
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1 飞思卡尔半导体公司无线及移动系统部 Matt Welborn;DS-UWB:高速率应用的无线连接[N];中国电子报;2005年
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3 ;交直流并联输电[N];中国电力报;2001年
4 泰克科技(中国)有限公司;优化UMTS网络KPI出奇招[N];通信产业报;2005年
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7 马云飞;以太网的更多可能[N];中国计算机报;2005年
8 李铭;拓扑控制[N];计算机世界;2004年
9 临清;Wi-Fi的未来之路[N];计算机世界;2005年
10 李晋;价值合作协调发展[N];人民邮电;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 段俊东;静态电压稳定的三元分析法[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 刘毓;SRS对DWDM光纤通信系统性能影响的研究[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2006年
4 张建辉;无线传感器网络拓扑控制研究[D];浙江大学;2008年
5 尹汝泼;面向控制网络的介质访问控制相关问题研究[D];上海交通大学;2007年
6 邱革非;连续断面潮流分析与电压紧张态势调控方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 樊纪超;交直流并联输电系统动态安全域及其临界割集表示[D];天津大学;2005年
8 陈杰;无线通信网络中的资源分配与频谱接入研究[D];浙江大学;2008年
9 田野;无线Ad Hoc网络拓扑控制技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
10 汪洋;广域测量系统可靠性及基于广域测量系统的电压稳定性研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱月红;有限元—人工透射边界法的研究及其在光学中应用[D];天津大学;2005年
2 聂聪;多用户OFDM系统动态资源分配算法研究[D];兰州大学;2008年
3 殷刚;LNN型非线性平面光波导传输特性的研究[D];新疆大学;2007年
4 陈淳杰;Ad Hoc网络中的功率控制与协作通信[D];东华大学;2010年
5 黄俊博;ICPT系统频率稳定性分析及耦合传输功率研究[D];重庆大学;2010年
6 卢菲恬;基于IEEE802.11的无线Ad Hoc网络MAC层功率控制算法研究[D];厦门大学;2006年
7 陈培育;基于网络结构变化的输电网阻塞消除方法研究[D];华北电力大学(北京);2007年
8 王春成;交直流并联输电系统大扰动短期电压稳定实用动态安全域[D];天津大学;2007年
9 庄博;小管径螺纹重力热管的传热性能研究[D];浙江大学;2008年
10 赵晶晶;区域互联电力系统输电能力分布式协同计算[D];天津大学;2007年
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