基于光伏发电的三线圈磁耦合谐振无线充电平台

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1、工程硕士学位论文基于光伏发电的三线圈磁耦合谐振无线充电平台作者姓名刘鹏航工程领域电气工程校内指导教师杨金明教授校外指导教师舒杰研究员所在学院电力学院论文提交日期2018年6月ThreeCoilMagnetically-CoupledResonantWirelessChargingPlatformBasedonPhotovoltaicGenerationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuPenghangSupervisor：Prof.YangJinmingSouthChinaU

2、niversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM724学校代号：10561学号：201521012187华南理工大学硕士学位论文基于光伏发电的三线圈磁耦合谐振无线充电平台作者姓名：刘鹏航指导教师姓名、职称：杨金明教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：电气工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：无线电能传输论文提交日期：2018年6月4日论文答辩日期：2018年6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张淼教授委员：杨金明教授，曾君教授，

3、姚国兴副教授，陈渊睿副教授摘要无线电能传输通过激光、电磁、电场等媒介传递能量，实现非接触充电，具有方便、安全、灵活等导体传输无可比拟的优点。多接收线圈磁耦合谐振无线电能传输(MCR-WPT)技术更具有传输距离远、传输效率高、穿透能力强、以及同时给多个用电设备充电等优点，有着很高的研究和应用价值。光伏发电作为新能源中普及最广的发电方式，结合新兴的无线电能传输方式，实现从发电、输电到配电的全过程。本文针对基于光伏发电的三线圈磁耦合谐振无线充电平台，进行以下研究：1、详细阐述了国内外无线电能传输技术应用在各个领域的研究现状，特别针对多负载、多接收线圈无线电

4、能传输技术的研究现状，进行综合分析和研究。2、详细阐述了无线充电平台系统的工作原理，重点对光伏发电系统进行建模和分析，通过采用电导参量法和后级buck变换器分别实现了光伏最大功率点跟踪(MPPT)和光伏系统恒压输出，结合仿真和实验进行验证。3、对多接收线圈磁耦合谐振无线电能传输系统进行建模与分析，提出接收端参数变化对其他接收端输出功率产生影响等问题，通过在原边引入开关可控电容(SCC)补偿结构，调节SCC结构移相控制角来改变发射线圈的等效补偿电容，实现了未改变参数的接收端输出功率不受其他接收端参数变化影响，并结合仿真和实验进行验证。4、针对无线电能传

5、输系统原边抗干扰控制存在的弊病和多接收线圈MCR-WPT系统已有的问题，提出了在副边各个接收端引入全波SCC补偿结构，通过调节各个接收端SCC结构中双向开关的占空比，实现各个接收端输出恒压控制来解决这些问题，并通过仿真和实验进行验证。5、综合多接收线圈MCR-WPT系统单边控制的优缺点，提出了基于SCC结构的双边控制，原边控制通过调节SCC结构移相控制角来实现逆变输出电压和电流同相位，副边控制通过调节各个接收端SCC结构双向开关占空比来实现输出恒压，原副边控制无需通信和系统无需增加级数，最终通过仿真和实验验证其可行性。关键词：无线充电平台；MPPT；

6、多接收线圈MCR-WPT；开关可控电容；双边控制IABSTRACTWirelesspowertransfercantransferenergythroughthemediumoflaser,electromagneticandelectricfieldtorealizenon-contactcharging.Ithasunparalleledadvantages,suchasconvenient,safe,conciseandsoon.Themagnetically-coupledresonantwirelesspowertransfer(MCR-W

7、PT)technologywithmultiplereceivingcoilshastheadvantagesoffartransmissiondistance,hightransmissionefficiency,smallinfluenceontheenvironmentandhumanbodyinacertainrangeofpower,andchargingmultipleelectricalequipmentatthesametime.Ithasaveryhighresearchandapplicationvalue.Photovoltai

8、cgenerationisthemostwidelyusedpowergenerationmodeinnew