磁耦合谐振式无线电能传输系统的输出特性分析及其优化

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1、学校代号10536学号12105030499分类号TM72密级公开硕士学位论文磁耦合谐振式无线电能传输系统的输出特性分析及其优化学位申请人姓名李森涛所在学院电气与信息工程学院指导教师樊绍胜教授学科专业控制理论与控制工程研究方向电力电子与运动控制论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12105030499密级：公开长沙理工大学硕士学位论文磁耦合谐振式无线电能传输系统的输出特性分析及其优化学位申请人姓名李森涛指导教师樊绍胜教授所在学院电气与信息工程学院专业名称控制理论与控制工程论文提交

2、日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席李树涛教授TheAnalysisofOutputPropertyandOptimizationofMagnetically-coupledResonantWirelessPowerTransferSystembyLISentaoB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforth

3、edegreeofMasterofEngineeringinControlTheoryandControlEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorFanShaoshengApril,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研巧所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或。对本文的研究做出重要贡献的个

4、人和集体集体己经发表或撰写的成果作品，均已在文中。。■明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担作者签名ｏｉｓ；寺容峨日期；ａ年月日学位论文版权使用授权书Ｓ本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可从将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库＾进行检索，可处采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息

5、研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密囚。＂＂（请在臥上相应方框内打Ｊ）作者签名；寺襄Ｌ係日期；；Ｕ％年巧３〇日■导师签名；日期：王〇５年是月｜媒料摘要自从19世纪以来，人类对高效的电能供应方式的研究从未停止。然而随着现代科技的高速发展，电子设备已经无处不在，在一些特殊的环境下，传统的有线电能供应方式由于安全性、便捷性的缺陷而无法适用。因而人们将目光转

6、向无线电能传输技术，填补了电能传输方式的空白。磁耦合谐振式无线电能传输系统作为一种有效的中距离能源传输方法，自2007年麻省理工大学实验成功之后一直是全世界研究机构的研究热点。但是其输出功率和传输效率一直是其难以突破的瓶颈。为分析与优化磁耦合谐振式无线电能传输系统的输出功率，论文对磁耦合谐振式无线电能传输系统的功率输出特性进行了分析、建模与试验，并提出了一种简化的系统模型，以方便设计者分析或确定磁共振式无线电能传输系统的参数。另外为解决原始系统输出功率随线圈相对位置而急剧变化最终导致系统的输出功

7、率低且不稳定的缺点，论文根据磁耦合谐振式无线电能传输系统的功率输出特性提出了一种可行的最大功率点追踪(MPPT)方法以稳定系统的输出功率。使得负载能够在宽距离范围内实现功率最大化。这种方法的目的在于尽可能提高并稳定现有磁耦合谐振式无线电能传输系统的输出功率。此外论文基于该方法设计了一个功率较大的磁耦合谐振式无线电能传输系统，进行了80瓦的能量传输试验。并且对该系统进行了合理的分析与实验，结果表明该系统具有输出功率大且输出相对稳定的优点。最后将这种改进的传输系统应用到了电磁轨道式移动供电系统上。并

8、且进行了分析与试验，结果表明该种移动供电系统能够为移动中的物体提供较为稳定的电能供应因，该种电磁轨道式移动供电系统具有广阔的研究前景和极大的研究价值。关键词：无线电能传输；磁耦合谐振；最大功率追踪；频率分裂IABSTRACTHumankindneverstopresearchingonpowertransferforhigherefficiencyandmoreflexibilitysince19thcentury.However,alongwiththehighspeeddevelopment