耦合谐振式无线电能传输系统谐振频率的研究

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耦合谐振式无线电能传输技术是在磁感应耦合无线电能传输技术的基础上融入谐振技术而形成的一种将电能高效的从发射端传输到接收端的新型无线电能传输技术。进入21世纪以来,由于人类对电能的需求量不断的增加,在某些特殊的应用场合,有线供电技术已无法满足要求,非接触式供电技术得到了飞速的发展,而耦合谐振式无线电能传输技术被认为是实现中等距离无线供电最具有潜力的技术。耦合谐振无线电能传输技术中最为关键的就是系统的工作频率。线圈的设计与制作过程中所产生的误差和使用过程中外部磁场变化都会导致线圈电感量的变化,从而导致系统的谐振频率发生变化导致系统失谐。耦合谐振无线电能传输系统一旦工作于非谐振状态其传输效率就会大大的降低。因此本文验证了一种基于DSP控制的频率跟踪控制策略,利用DSP的高速捕获模块和ePWM模块实现对耦合谐振无线电能传输系统的频率追踪,从而使得系统始终工作于谐振状态。本课题先从研究无线电能传输技术的背景出发,论述了无线电能传输技术在国内外的研究现状和发展趋势,确定了研究本课题的目的、意义和主要内容。其次,分析了常见的四种耦合谐振无线电能传输系统拓扑结构,确定了本文所采用的拓扑结构。之后,分析了本文所采用的拓扑结构影响传输效率的因素。然后根据影响因素提出频率跟踪方案,结合仿真软件验证了该方案的正确性。最后,设计了实验平台进行试验验证,验证了该频率跟踪系统的可行性。
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