【摘 要】
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传统无线电能传输系统都是基于整数阶元件进行建模和分析,但在自然界中并不存在理想的整数阶元件,分数阶系统比整数阶系统具有更大的研究和发展空间,因此分数阶无线电能传输（Fractional-order Wireless power transfer,FWPT）技术应运而生。目前,分数阶无线电能传输技术已经显示与整数阶技术不同的优势,但分数阶元件在多线圈无线电能传输中的应用研究还需进一步深入。为此,本文
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传统无线电能传输系统都是基于整数阶元件进行建模和分析,但在自然界中并不存在理想的整数阶元件,分数阶系统比整数阶系统具有更大的研究和发展空间,因此分数阶无线电能传输（Fractional-order Wireless power transfer,FWPT）技术应运而生。目前,分数阶无线电能传输技术已经显示与整数阶技术不同的优势,但分数阶元件在多线圈无线电能传输中的应用研究还需进一步深入。为此,本文开展分数阶元件在多线圈无线电能传输系统中的应用研究,以提高多线圈无线电能传输技术的性能。本文具体开展了以下研究工作:（1）阐述了无线电能传输技术发展现状和历程,概述了分数阶电路及系统的研究现状,针对发展潜力大的多线圈无线电能传输技术,指出分数阶元件应用于多线圈无线电能传输系统的实际意义。（2）对电容、电感、互感三种基本分数阶元件特性进行分析,建立了两线圈分数阶无线电能传输系统模型,分析了元件阶数对两线圈分数阶无线电能传输系统的频率、功率和效率特性的影响,并对多线圈分数阶无线电能传输系统模型进行了研究,为分数阶元件在多线圈无线电能传输系统中的应用提供理论基础。（3）基于分数阶元件多线圈技术构造出多负载无线电能传输系统,分析了系统的工作频率、传输距离、输出功率和输出效率特性,由此设计出一个分数阶多负载无线电能传输系统实验样机。研究表明,传输效率一定的情况下,该系统可以降低工作频率、提高传输距离、增大输出功率。（4）在整数阶三线圈无线电能传输系统的基础上,构建了分数阶三线圈CC/CV输出无线电能传输实验系统,进行了调节分数阶电容阶数、实现系统恒流/恒压输出模式运行的实验研究,验证了理论的正确性。
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