一、串联谐振逆变器在无接触电能传输技术中的研究与应用（论文文献综述）
孔毅鹏[1]（2020）在《磁集成E类变换器及其在无线电能传输应用中的研究》文中认为近些年,磁耦合谐振式无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术在无人机无线充电续航、工业AVG小车无线充电、智能家居无线充电等应用场合中,得到了广泛的应用。在一定条件下,提高系统的工作频率,有助于系统传输距离的增加和耦合传输效率的提升,但是,随着工作频率的提高,逆变器的开关及其磁元件的损耗显着增加。因此,逆变器的开关及其磁元件的损耗优化,有助于提升不同应用场合中的系统传输性能,所以具有较高的研究价值和应用前景。本文的主要研究内容如下:首先,本文介绍了磁耦合谐振式WPT系统的基本结构,分析了各结构的优缺点。提出采用具有有限输入电感推挽式E类逆变器作为系统的高频逆变器。由于推挽式E类逆变器输入电感可以耦合绕制也可以非耦合绕制,而且电感的设计也直接影响了推挽式E类逆变器软开关设计准则的推导。现有文献中,输入电感非耦合的推挽式E类逆变器,其软开关设计准则与具有有限输入电感的单管式E类逆变器相同。而具有输入电感耦合的推挽式E类逆变器的软开关设计准则尚未明确。因此,本文首次针对输入电感耦合的推挽式E类逆变器,推导其软开关的设计准则,以便于进一步优化推挽式E类逆变器。其次,具有有限输入电感的推挽式E类变逆变器,其输入电感感值较小。在输入电感非耦合的情况下,电感所流出的电流不仅有直流分量,也还有一定的交流分量。与此同时,分立的电感元件也增加了系统的体积。而在高频变换器的设计中,磁集成技术的使用,能够有效的减少磁元件数量,提升高频变换器的输出效率。因此,本文将针对推挽式E类逆变器的输入电感,分别提出输入电感耦合以及输入电感非耦合的集成磁元件的设计方案,并提出了一种混合磁芯结构的磁件设计方法。最后,本文搭建了一台工作频率为3MHz的磁耦合谐振式WPT实验样机。基于两种不同情况的集成电感设计方案,分别测量了逆变器的开关电压、系统传输效率、输入电感的谐波电流和磁元件的热像图。实验结果显示,使混合磁芯材料的耦合集成电感使得逆变器的传输效率达到了87.1%,有效的抑制了谐波电流,具有较好的应用前景与使用价值。
陈旭[2]（2020）在《电场与磁场混合耦合型无线电能传输技术研究》文中研究表明无线电能传输技术是一种以各种物理场（如磁场、电场、机械波等）为媒介进行非接触式能量传输的技术,在为电动汽车、消费类电子产品、工业现场设备、水下设备以及植入式医疗设备等提供电能方面具有独特的优势,因而显示出广阔的应用前景和巨大的商业价值。由于其能量传输无需直接接触,因此具有安全可靠、整洁美观、方便易用的优点。磁场耦合无线电能传输的优点是易于实现大功率和长距离无线能量传输,但其磁场呈发散特性,易在周围金属及其它低阻体中产生涡流,一方面会加热这些物体,另一方面也会降低系统效率。电场耦合无线电能传输的优点是电场主要集中于发射和接收极板之间,对周围影响较小,几乎不会在周围金属物体中产生涡流,另外金属电容极板也较磁场耦合更易于实现低成本及相对更好的柔韧性;缺点是功率密度较低,受耦合电容变化影响较大,在大功率传输时极板上电压应力高。电场耦合与磁场耦合混合型无线电能传输技术能够有效利用电场耦合与磁场耦合系统各自的优势,在提升系统效率、增加系统功率密度、减少电场/磁场辐射等方面具有独特的优势。但目前对于混合耦合型无线电能传输技术的研究尚不充分,特别是在混合耦合机构的建模及优化设计、电压应力的建模及控制、漏磁场的控制、高频变换器的优化设计、参数变化对于混合耦合系统的影响、系统效率的优化等方面仍有许多工作要做。本文专注于电场耦合与磁场耦合混合型无线电能传输技术的研究,主要的研究内容如下:（1）电场与磁场耦合机构的建模与优化设计。针对电场及磁场耦合机构进行建模,通过理论分析、有限元电磁场仿真、电路仿真以及实验测量的方法,深入分析了各种参数对耦合电容,极板间电压应力,线圈自感等关键参数的影响。给出了电场耦合机构及磁场耦合机构的一般设计方法。在此基础上,进一步提出了基于保角变换的电场耦合机构考虑边缘效应的设计及计算方法。以电压应力为导向,提出了一种通用的耦合机构电压应力最小化设计方法,并通过仿真及实验样机加以验证,结果表明该方法能够实现耦合机构电压应力的最小化。（2）混合耦合系统兆赫兹逆变器建模与优化设计。混合耦合无线电能传输系统的耦合电容通常为皮法量级,为增加功率传输能力,需将系统的工作频率提升至数兆赫兹。结合最新的氮化镓功率半导体技术,研究了可用于混合耦合无线电能传输技术的兆赫兹逆变器的设计方法。首先分析了兆赫兹工作频率下系统关键位置寄生参数对系统设计的影响,包括二极管结电容、MOSFET输出寄生电容、MOSFET门级电荷以及主电路PCB寄生参数等等。建立了功率器件的高频模型、给出了高频驱动电路的设计方案,并以此为基础搭建逆变器的高频电路仿真模型。研究了不同的布局布线方法对于逆变器主回路寄生参数的影响,并以此为依据设计出具有最小寄生电感的PCB布局布线方案。最后基于上述方法设计了用于混合耦合无线电能传输系统的兆赫兹逆变器样机。（3）并联型电场与磁场混合耦合无线电能传输技术的研究。针对单独的电场耦合系统输出易受耦合状态影响的问题及磁场耦合系统功率密度低、漏磁辐射严重的问题,提出了并联型电场与磁场混合耦合无线电能传输技术。深入研究了混合耦合机构的设计方法。建立了混合耦合系统电场耦合分支、磁场耦合分支及整体的增益特性数学模型,并应用于混合耦合系统的设计,给出了系统参数的设计方法并搭建实验样机加以验证。在6.78MHz、40W输出时,系统效率达到80.02%。在耦合电容从70pF变动至480pF过程中,开环输出电压的波动范围小于8伏,相较于传统电场耦合无线电能传输18V的波动范围有较大提升。（4）“接收控制”型电场与磁场混合耦合无线电能传输技术研究。针对单发射多接收条件下发射系统漏磁辐射严重、系统效率随发射线圈增加而严重跌落的问题,提出了一种“接收控制”型电场与磁场混合耦合无线电能传输技术。首先解释了“接收控制”无线电能传输的思想,然后深入分析了所提出的“接收控制”型耦合机构的工作原理、设计方法及影响因素。给出了基于“接收控制”耦合机构的无线电能传输系统的设计方法并搭建了单输入、三输出的实验样机进行了原理验证。结果证明接收控制耦合机构能够有效提升系统效率,在6.78MHz,120W输出功率条件下最高效率达到81.42%,并且能将空载发射端的漏磁辐射控制在背景噪声水平。
张崇炜[3]（2020）在《基于开关电容的电流馈电型无线电能传输系统的研究》文中认为为了满足电气化交通领域与电子消费领域不断增长的便捷化需求,无线电能传输技术获得了广泛的关注。感应式电能传输技术本身具有的传输功率大、传输距离中等与安全性较高的优点使其更适用于电动汽车与便捷式设备等电气电子消费领域的商业应用。传统的感应式电能传输技术通过电容补偿网络对松耦合变压器的自感或漏感进行补偿以获得最大的传输功率与传输效率。实际应用中不可避免的松耦合变压器偏移与负载变化限制了感应式电能传输系统的应用场合。负载与感抗的变化使谐振点发生偏移,导致感应式电能传输系统的直流输出电压变化和零相位角特性失效,进而引起系统的视在功率提高、开关管电压和电流应力增大等问题。针对现有感应式电能传输系统的不足,提出一种基于开关电容的电流馈电型无线电能传输系统。该系统根据松耦合变压器在偏移情况下的参数变化特性,以自感作为补偿对象,采用基于互感模型的PS/S补偿网络,结合串联补偿与并联补偿的优点,在定频条件下通过补偿电容的动态调节改善了系统的性能。提出的开关电容结构适用于负载变化与松耦合变压器发生偏移的情况,通过控制移相角,调节单个周期内开关电容的充放电时间。当系统工作参数发生变化时,可以动态调节开关电容等效电容量,实现逆变器输出电压与输出电流零相位角的操作。同时,系统工作参数的变化会造成直流电压增益系数发生变化,为了实现恒定的电压输出,提出了一种新的调制方法,通过调节逆变器输出电流的零电平状态时间,达到调节输出电压的目的。在完成PS/S补偿网络、移相角与等效电容量的关系和直流电压增益的理论分析与推导后,运用PSIM软件进行仿真分析,并搭建120W的原理样机进行实验验证。仿真与实验结果验证了所提出的基于开关电容的电流馈电型无线电能传输系统在偏移与负载变化情况下的可行性与优越性。
李刚明[4]（2020）在《基于中继线圈的磁耦合谐振无线电能传输系统设计与实现》文中研究表明随着科学技术的发展以及人们生活水平的不断提高,各式各样的消费类电子产品出现并广泛应用于人们的生活,电子产品已经成为我们生活中不可或缺的一部分。一方面,由于部分电子产品续航能力的不足,碎片化充电方式将在未来一段时间成为常态,另一方面,为了摆脱各种电线缠绕,并且满足人们对防水性能的追求。无线充电标准应运而生,它期望全世界拥有一套通用的无线充电标准,其中基于谐振感应耦合无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术的Qi标准以效率较高、价格低廉、易于实现等优点被广泛应用于消费类电子产品中。然而,传统Qi标准无线充电系统具有传输距离较近、充电自由度较低等缺点,大大的限制了应用场景,从而无法实现真正意义的无线电能传输。针对传统Qi标准无线充电系统传输距离近和充电自由度低的缺点,本文研究了一套基于中继线圈的磁耦合谐振WPT系统,为了使系统具有更好的兼容性,系统基于Qi无线充电标准。受接收端线圈尺寸的限制,针对中等传输距离下大尺寸发射线圈、小尺寸接收线圈系统传输效率较低的问题,本文提出了一种三线圈耦合谐振传输模型,即在发射线圈与接收线圈之间添加一个中继线圈,在提升传输距离及充电自由度的同时致力于优化系统性能指标。本系统设计基于低频磁耦合谐振WPT技术,以开发出一套具有商用价值的系统为目标,具体研究内容如下:首先,本文介绍了选题的研究背景及意义、WPT技术的相关分类以及国内外研究现状。同时,对传统双线圈耦合谐振传输模型以及本文所使用三线圈耦合谐振传输模型进行了理论建模分析,通过对系统传输效率进行推导对比分析,理论验证了三线圈传输模型的可行性。其次,通过大量软件仿真实验,总结了一套线圈设计流程,并根据此流程利用ANSYS Maxwell电磁仿真软件对发射线圈和中继线圈进行匹配设计,在仿真设计中利用一种特殊的线圈建模方法,其仿真速度更快。同时,通过对传输模型进行磁场分析,设计了一种磁屏蔽结构,克服电能接收端由于大面积暴露在磁场中会产生较高温升的问题。另外,对线圈线材以及磁片材料进行了调查分析选型,并且通过绕制实物线圈对仿真结果进行了测试验证。再次,对系统软硬件主要模块进行了分析设计,硬件部分主要包括逆变电路功率控制方案、谐振网络结构、通信解调电路、辅助电源及系统保护电路等,软件部分主要包括系统状态机、通信软件解包架构设计、功率控制算法以及物体检测算法等。同时也对系统控制核心以及部分电子元器件进行了选型。最后,在分析PSIM系统电路仿真结果后,搭建了一台以GD32E230G8为控制核心的基于中继线圈的磁耦合谐振WPT系统实验样机,并对系统各关键点波形进行了测试分析,验证了系统设计的合理性。同时,还对系统的性能指标进行了测试,评估了系统的性能。
刘洋[5]（2020）在《基于E2类变换器的MCR-WPT系统效率问题研究》文中研究表明在无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术中,磁耦合谐振式无线电能传输（Magnetic-Coupled Resonant Wireless Power Transmission,MCR-WPT）具有电能转换量大、适合短距离及中短距离传输、传输效率高等优势,获得了广泛关注和研究。E类逆变器和E类整流电路由于结构简单、易于控制、高频效应好等优点,成为MHz级别的MCR-WPT系统中最有前景的电能变换器之一。因此对基于E2类变换器的MCR-WPT系统效率问题研究具有重要意义。本文所研究的基于E2类变换器的MCR-WPT系统由三个单元构成,分别是E类逆变器单元、E类整流电路单元以及磁耦合谐振网络单元。首先从单元级的角度逐一对这三个单元的传输效率问题进行分析和研究,然后从系统级的角度出发,研究使该类系统的整体效率达到最大的系统级设计方案。对磁耦合谐振网络单元的传输效率进行分析。首先研究正弦波激励作用下频率、传输距离和负载对耦合谐振网络传输效率产生的影响。由于不同逆变器输出的波形不同,对比矩形波激励和正弦波激励对耦合谐振网络传输效率产生的差异。对E类逆变电路单元进行效率分析。分析逆变器中开关管的功率损耗,根据E类逆变器的工作过程,推导令E类逆变器工作在软开关条件下的最佳参数。仿真分析最佳参数条件下E类逆变器的工作波形和不同因素对E类逆变器传输效率和工作状态产生的影响。对E类整流电路单元进行效率分析。研究整流电路二极管的功率损耗,根据E类整流电路的工作过程,推导出使其工作在效率最高的软开关状态的约束条件。仿真分析最佳工作状态时E类整流电路的工作波形和不同因素对E类整流电路传输效率和工作状态产生的影响。研究基于E2类变换器构成的MCR-WPT系统的系统级效率问题。提出一种使该类系统在给定条件下的整体效率达到最大的各单元参数的优化设计方案,并确定了最优负载。分别通过仿真和实验验证了该方案的有效性。进一步针对负载偏离最优值会导致系统级效率下降的问题,研究并设计了最大效率跟踪控制方案,仿真结果表明该方案可实现在负载大范围变化的情况下始终跟踪到最优负载下所能达到的最大效率。
沈术凯[6]（2020）在《基于移相控制的磁耦合谐振式无线电能传输系统研究》文中指出无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术在智能手机、扫地机器人、平板电脑等设备中具有广泛的应用前景。开展无线电能传输技术相关研究具有重要的意义和实用价值。磁耦合谐振式无线电能传输方式相较其他形式的无线电能传输,具有适中的传输距离、较大的传输功率以及良好的鲁棒性等优点。依然存在着如线圈参数优化、电磁屏蔽和负载变化导致的输出电压失稳等一些亟待解决的关键技术问题。针对上述问题,本文进行了深入研究,主要研究内容如下:一、利用等效电路理论与耦合模理论建立了串联-串联型磁耦合谐振式无线电能传输系统的数学模型,通过引入品质因数和耦合系数,证明了两种模型之间可以相互转换;并根据等效电路模型验证分析了系统传输特性与负载电阻、耦合系数的关系。二、提出一种从负载电阻及耦合系数角度优化线圈参数的方法,进行系统参数计算和特性分析;对比分析加入平板磁芯与磁屏蔽板的方式对线圈进行静态磁场仿真,分析了线圈的磁感应强度与磁感线疏密程度。在涡流场仿真中,分析了线圈的互感及耦合系数随线圈距离的变化关系。三、提出了一种基于移相控制的恒压控制策略,通过控制逆变器驱动信号相位来控制接收端输出电压,实现对用电设备负载电压的控制。仿真结果表明,恒压控制的闭环系统可以在设定好输出电压值的情况下,使负载两端电压在负载电阻变化时,仍然可以保持稳定输出,实现了充电系统输出的稳定性,证明了所提出的基于移相控制的恒压控制策略的可行性。四、搭建基于串联谐振拓扑结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统实验样机,并对硬件系统的主要电路选型及设计过程进行了详细分析;实验结果表明,样机可以实现无线电能传输,并在85k Hz谐振频率、输入电压15V与传输距离3cm情况下,进行了三组不同阻值负载的移相恒压输出电压实验,结果与仿真一致,证明了移相恒压控制方法的有效性。本文所提出的基于移相控制的恒压控制策略能够实现对串联谐振拓扑结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统的恒压控制。在直流输入电压一定的情形下,所设计的控制器具有良好的鲁棒性,通过调节逆变器驱动信号相位,实现了输出电压的恒定,避免了负载变化时输出电压失稳。研究成果对无线电能传输技术的理论分析、仿真建模、实验样机搭建具有一定参考价值。
董朋[7]（2019）在《基于非正弦电流波无线携能通信复用系统电路拓扑研究》文中研究指明无线电能传输技术经历了近二十年的快速发展,已经在电能传输领域中突显了其广阔的应用前景。其中,感应式无线电能传输技术以辐射小、灵活、无直接接触等优点被广泛地应用于人体植入式设备和电动汽车等领域。在特殊的应用场景中,不仅需要实现能量传输,同时需要实现实时的信息交换。本文提出了一种利用逆变器占空比与谐波幅值的关系调制信号的WPIT方案,利用发射线圈上的电压基波分量和谐波分量分别传递能量和信号。本文首先研究了传统的感应式无线电能传输系统（WPT）,建立了基于互感模型的系统等效电路模型,探讨了系统基本结构、工作原理和主要系统参数。在此基础上,充分考虑了电能和信号之间的干扰,提出了利用谐波通信的无线电能与信号同步传输（WPIT）方案。基于该方案,对适用于该方案的发射电路拓扑展开理论研究,这些发射电路拓扑包括双管正激逆变器和有源箝位正激逆变器。通过对逆变器产生的非正弦电压方波进行傅里叶级数分解,定量分析了占空比对基波和各次谐波幅值的影响。然后以有源箝位正激逆变器（ACI）为例,对基于占空比的谐波信号调制方法进行了分析。最后搭建了以有源箝位正激逆变器为发射电路的硬件实验平台。实验证明本文提出的方案有效减小了通信功能对无线电能传输效率的影响,实现无线电能传输效率与通信速率的准解耦控制。同时,在降低了信号调制复杂度的前提下,提升了系统传输的信噪比,本文基于ACI提出的两种通信模式在无线电能传输能力与高信噪比之间找到了平衡。
郭世忠[8]（2019）在《感应耦合式无线供电微扰力技术研究》文中进行了进一步梳理感应耦合式无线供电是一种利用电磁感应原理,并结合大功率电力电子技术和磁场耦合技术,实现中短距离条件下大功率、高效率电能无线传输的技术,具有安全、便捷、易维护、可靠性高及环境适应性强等优点,应用前景十分广阔。感应耦合式无线供电系统中,耦合器原边与副边的松耦合特性,限制了电能传输的功率、效率和距离。针对这一问题,国内外学者开展了大量的理论和实验研究工作。研究发现:（1）耦合系数低限制了电能传输效率;（2）漏感大限制了电能传输最大功率;（3）耦合位置变化导致谐振点偏移,影响补偿效果,进而使输出功率和效率降额。但目前研究以独立优化功率或者效率指标为主,对于同步优化功率和效率的研究尚待完善。此外,目前对感应耦合式无线供电系统的研究没有考虑到耦合器的电磁力问题,也没有考虑电能传输功率和距离对电磁力的影响。电磁力的存在意味着耦合器虽然实现了结构上的分离和非接触,但是仍然存在力学的耦合,可以产生和传递振动,限制了感应耦合器无线供电技术在精密隔振平台等场合的应用,该问题目前尚未得到重视和解决。针对上述问题,本文开展了以下研究:首先,考虑电磁力的产生原理,并研究耦合器的结构以及位置变化对电磁力的影响。其次,研究耦合器的结构对耦合系数及漏感的影响。最后,提出一种新型耦合器结构和实现方法,同步提高无线电能传输的功率和效率,并最大限度地降低电磁力影响。本文的主要创新点和贡献如下:1、建立了耦合器的力学理论模型,从电磁感应理论出发,分析了耦合器电磁力的产生原理。在此基础上,分析了磁场强度、感应电流大小以及距离等对副边线圈安培力的影响;分析了磁场强度、激励电流大小以及距离等对副边磁芯电磁力的影响。研究了降低电磁力的有效途径。研究结果表明,励磁单元产生的磁场空间几何对称,同时接收单元位于磁场空间几何中心,可以对电磁力起到抑制作用。磁芯结构对称度越高,副边线圈与磁芯同心度越高,对电磁力的削弱效果越明显。在电能无线传输实验中,在相同耦合位置和功率条件下,电磁力可以由500mN削弱至100μN以下。2、建立了微扰力耦合器的电学理论模型,通过漏感模型分析了松耦合系统耦合系数偏低及漏感偏大的问题。在此基础上,分析了耦合器结构、位移变化与耦合系数及漏感的影响和变化规律。研究了提高耦合系数、降低漏感以及位移变化影响耦合系数的有效途径。研究结果表明,采用闭合磁路耦合器结构,对于提高耦合系数及减小漏感有明显效果。在典型条件下,耦合系数提高至0.96,且变化率不足1%,漏感降低至95μH,且变化率不足6.5%。3、建立了微扰力耦合器的损耗模型,分析了耦合器损耗的构成,以及制约传输功率和效率的关键因素。在此基础上,分析了耦合器的漏感补偿模型,研究降低损耗,提高传输功率及效率的有效途径。研究结果表明,通过优化设计可有效降低耦合器的铜损和磁损;通过准谐振补偿的方法可有效提高传输功率和效率。在典型200W实验中,传输环节效率可达90%,整机效率可达85%,验证了方法的可行性。本文的研究成果,可直接应用于感应耦合式无线供电技术领域中电磁力解耦的基础理论研究,间接支撑对微扰力感应耦合式无线供电系统的测试和研发,进而推动在隔振平台等场合的技术应用。
梁奋强[9]（2019）在《用于WPT系统的E类高频逆变器的研究》文中认为无线电能传输（WPT）作为一种新型、安全可靠的电力传输技术,能够解决传统输电方式所存在的安全性、便利性和环境适应性等问题,在电动汽车、电力系统、航天航空、通讯设备以及植入式医疗设备当中拥有广阔的应用前景。本文主要围绕在磁耦合谐振式无线电能传输系统中,高频状态下非线性寄生电容对于E类逆变器软开关特性的影响,以及宽负载E类逆变器的研究与设计。针对E类逆变器中的非线性漏极-源极寄生电容,推导出了寄生电容的等效线性电容计算公式,从而提高了高频E类逆变器设计的准确性。通过电荷充电原理和电容充能原理推导出两种不同的等效电容计算公式,分别代入电路中,在三种不同的谐振频率下进行仿真实验。实验仿真及样机实测结果表明,在1MHz运行时,可以很好的避免寄生电容的影响。在高频时,寄生电容对于逆变器实现软开关导通成了决定性因素,且基于电荷充电原理推导出的等效线性电容相比于另一种效果更好。在宽负载E类逆变器的研究与设计方面,针对宽负载E类逆变器的优化设计问题,本文从理论上对宽负载E类逆变器的负载网络设计方法进行研究。所获得的E类逆变器负载网络的设计方法,能够实现逆变器在宽负载条件下的软开关。同时降低了逆变器的开关电压峰值,提高了在负载变化情况下开关电压波形的稳定性,从而提高了磁耦合谐振式无线电能传输系统在宽负载条件下的传输功率、传输效率以及稳定性。最后,以补偿电容最大耐压值为约束条件,搭建了一台1MHz的四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统。样机采用前面提出的宽负载E类逆变器负载网络的设计方法,同时考虑了寄生电容的存在,通过实验测试验证了所提出的设计方法的可行性和准确性。改进后的负载网络设计方法使得E类逆变器的开关电压峰值降低了12.8%,同时宽负载范围内降低了电压的变化率。系统效率峰值达到了83.5%,E类逆变器效率约为96.0%。
杨彪[10]（2017）在《中速磁浮列车非接触感应供电技术及应用研究》文中研究表明时速200公里的中速磁浮列车无法采用受流器+受流轨的供电方案,感应供电技术作为一种新型非接触供电方式,具有高效环保、维护成本低廉等诸多优势,能够为中速磁浮列车提供稳定可靠的电能。本文通过分析参数对系统性能的影响,对系统中的互感、工作频率等关键参数进行了优化,研究了串联谐振高频逆变器,最后搭建了非接触感应供电实验平台,实现了电能的高效稳定传输。本文主要研究了以下内容:1、提出了适用于中速磁浮列车非接触供电系统的设计方案,建立了非接触感应供电系统的互感模型,研究了不同参数对系统传输效率和传输功率的影响,提出了参数优化的优先级顺序。2、为了获得更强的耦合性能,运用AnsoftMaxwell仿真软件对感应耦合装置中线圈的相对结构、铁氧体分布进行有限元分析,研究了装置互感的变化规律,提出了优化设计方案。3、为了在提高系统工作频率的同时获得更加高效的逆变性能,对串联谐振高频逆变器进行了研究,分析了死区时间对逆变器性能的影响,提出了最佳死区设置范围。Pspice仿真结果显示,合理的死区设置可有效提升逆变器输出性能。4、搭建了非接触感应供电系统实验平台。实验结果表明,感应耦合装置的优化设计、提高工作频率能够有效提升系统性能,实现了单个拾取线圈功率4kW、效率80%以上的非接触电能传输,验证了中速磁浮列车非接触供电方案的可行性。
二、串联谐振逆变器在无接触电能传输技术中的研究与应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、串联谐振逆变器在无接触电能传输技术中的研究与应用（论文提纲范文）
（1）磁集成E类变换器及其在无线电能传输应用中的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 磁耦合谐振式WPT技术的研究现状 |
| 1.2.2 E类变换器国内外研究现状 |
| 1.2.3 磁集成技术国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的内容及章节安排 |
| 第二章 磁耦合谐振式WPT系统基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统的基结构与分析 |
| 2.3 高频变换器 |
| 2.3.1 高频逆变器 |
| 2.3.2 高频整流器 |
| 2.4 耦合线圈及其谐振补偿网络 |
| 2.4.1 耦合线圈结构及谐振补偿网络拓扑的分类 |
| 2.4.2 基本的谐振补偿网络 |
| 2.4.3 四线圈WPT系统拓扑 |
| 2.4.4 四线圈拓扑与双边LCC谐振补偿网络的等效方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 E类逆变器的分析与设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单管式E类逆变器 |
| 3.2.1 E类逆变器的分类 |
| 3.2.2 具有射频扼流圈的E类逆变器的基本推导 |
| 3.2.3 具有有限输入电感E类逆变器的基本推导 |
| 3.3 推挽式E类逆变器 |
| 3.4 具有耦合输入电感的推挽式E类逆变器 |
| 3.4.1 耦合电感的作用 |
| 3.4.2 推导的基本假定 |
| 3.4.3 开关电压推导 |
| 3.4.4 基于ZVS与 ZVDS条件的负载网络设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 推挽式E类逆变器的磁集成 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 推挽式E类逆变器输入电感的磁集成 |
| 4.2.1 非耦合电感的磁集成 |
| 4.2.2 耦合电感的磁集成 |
| 4.3 集成电感的损耗分析与设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 样机设计及实验结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样机设计结构与参数设计 |
| 5.2.1 磁耦合结构设计 |
| 5.2.2 电路设计及元器件的选择 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 开关电压结果分析 |
| 5.3.2 系统传输效率测量 |
| 5.3.3 热图测量与分析 |
| 5.3.4 谐波电流结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（2）电场与磁场混合耦合型无线电能传输技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 无线电能传输技术的起源和分类 |
| 1.3 电场耦合型无线电能传输技术研究进展 |
| 1.4 磁场耦合型无线电能传输技术研究进展 |
| 1.5 电场耦合与磁场耦合混合型无线电能传输技术研究进展 |
| 1.6 混合耦合无线电能传输存在的问题 |
| 1.7 本文的研究内容及组织结构 |
| 第2章 电场、磁场耦合机构的建模与优化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电场耦合机构的建模与优化设计 |
| 2.3 基于保角变换的电场耦合机构电场及电容计算 |
| 2.4 电场耦合机构的电压应力建模与优化设计 |
| 2.5 磁场耦合机构的建模与优化设计 |
| 2.5.1 磁场耦合机构的基本构成 |
| 2.5.2 线圈自感的计算 |
| 2.5.3 PCB平面磁场耦合机构 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 混合耦合系统兆赫兹变换器建模与优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 兆赫兹频率下功率器件建模及驱动电路优化设计 |
| 3.2.1 肖特基二极管兆赫兹等效模型 |
| 3.2.2 功率MOSFET兆赫兹等效模型 |
| 3.2.3 驱动电路 |
| 3.3 PCB寄生参数的控制 |
| 3.4 实验样机及实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 并联型电场与磁场混合耦合无线电能传输技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 并联型电场与磁场混合耦合机构设计 |
| 4.2.1 混合无线电能传输拓扑 |
| 4.2.2 面积比的确定 |
| 4.2.3 耦合电容的变化 |
| 4.3 电路拓扑及增益计算 |
| 4.3.1 电场耦合分支的建模 |
| 4.3.2 磁场耦合分支的增益 |
| 4.3.3 混合系统的增益特性 |
| 4.3.4 混合系统的功率分配 |
| 4.4 系统参数设计方法 |
| 4.5 实验样机及实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 “接收控制”型电场与磁场混合耦合无线电能传输技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 “接收控制”型混合耦合机构的设计 |
| 5.3 系统特性分析及其参数设计方法 |
| 5.4 混合耦合机构的漏磁仿真 |
| 5.5 实验样机及实验结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间科研成果 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于开关电容的电流馈电型无线电能传输系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 感应式电能传输系统的研究现状 |
| 1.2.1 补偿网络 |
| 1.2.2 松耦合变压器 |
| 1.2.3 变频控制与可变参数开关电容结构 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 感应式电能传输系统的补偿方式 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电压馈电型与电流馈电型补偿网络的区别 |
| 2.3 漏感模型的分析 |
| 2.3.1 电压馈电型漏感模型补偿网络分析 |
| 2.3.2 电流馈电型漏感模型补偿网络分析 |
| 2.4 互感模型的分析 |
| 2.4.1 电压馈电型互感模型补偿网络分析 |
| 2.4.2 电流馈电型互感模型补偿网络分析 |
| 2.5 补偿网络的特性分析与对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 松耦合变压器的分析与设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 松耦变压器的分析与研究 |
| 3.2.1 松耦合变压器性能的影响因素 |
| 3.2.2 松耦合变压器传输功率与传输效率的分析 |
| 3.3 松耦合变压器的设计与补偿模型的确定 |
| 3.3.1 气隙距离的确定 |
| 3.3.2 水平偏移情况下的参数变化 |
| 3.3.3 松耦合变压器参数与补偿模型的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于开关电容的电流馈电型PS/S补偿网络 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于开关电容的电流馈电型PS/S补偿网络分析 |
| 4.2.1 电流馈电型PS/S补偿网络的特性分析 |
| 4.2.2 开关电容结构的工作原理 |
| 4.2.3 移相角β与可变电容量C_(eq)的关系 |
| 4.3 并联型开关电容结构的适用性与优越性 |
| 4.3.1 PS/S网络并联电容需求分析 |
| 4.3.2 开关电容结构的损耗计算与对比 |
| 4.4 输出电压可控的调制方式 |
| 4.5 仿真分析 |
| 4.5.1 开关电容结构的仿真分析 |
| 4.5.2 输出电压可控调制方式的仿真分析 |
| 4.5.3 单电压环闭环仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 补偿网络的实验结果及分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 额定工况下的实验结果分析 |
| 5.3 轻载情况下的实验结果分析 |
| 5.4 偏移情况下的实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）基于中继线圈的磁耦合谐振无线电能传输系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 WPT技术分类 |
| 1.2.1 辐射式WPT技术 |
| 1.2.2 非辐射式WPT技术 |
| 1.3 课题的国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 磁耦合谐振WPT技术的研究现状 |
| 1.3.2 小功率无线充电标准的研究现状 |
| 1.3.3 小功率无线充电的发展趋势 |
| 1.4 课题的主要研究内容及研究方法 |
| 1.5 章节安排 |
| 第二章 基于中继线圈的磁耦合谐振WPT系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁耦合谐振WPT系统基本组成 |
| 2.2.1 逆变电路分析 |
| 2.2.2 谐振网络分析 |
| 2.2.3 通信方式分类 |
| 2.3 基于中继线圈的磁耦合谐振WPT系统建模 |
| 2.4 基于中继线圈的磁耦合谐振WPT系统技术指标设计 |
| 2.5 本章小节 |
| 第三章 基于中继线圈的磁耦合谐振WPT系统线圈设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 线圈理论分析 |
| 3.2.1 线圈仿真平台介绍 |
| 3.2.2 线圈结构选择 |
| 3.2.3 线圈相关参数分析 |
| 3.2.4 线圈相关材料选型 |
| 3.3 发射线圈设计 |
| 3.3.1 软件仿真设计 |
| 3.3.2 实物制作验证 |
| 3.4 中继线圈设计 |
| 3.4.1 软件仿真设计 |
| 3.4.2 实物制作验证 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 基于中继线圈的磁耦合谐振WPT系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统硬件电路设计 |
| 4.2.1 D类全桥逆变电路设计 |
| 4.2.2 谐振电路设计 |
| 4.2.3 通信解调电路设计 |
| 4.2.4 MCU选型 |
| 4.2.5 辅助电源及保护电路设计 |
| 4.3 系统软件模块设计 |
| 4.3.1 系统状态机 |
| 4.3.2 通信架构设计 |
| 4.3.3 功率控制算法设计 |
| 4.3.4 物体检测算法设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统仿真及实验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于中继线圈的磁耦合谐振WPT系统仿真与分析 |
| 5.2.1 仿真模型搭建 |
| 5.2.2 系统仿真结果分析 |
| 5.3 基于中继线圈的磁耦合谐振WPT系统实验与分析 |
| 5.3.1 实验平台搭建 |
| 5.3.2 实验测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）基于E2类变换器的MCR-WPT系统效率问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 MCR-WPT的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题相关技术研究现状 |
| 1.3.1 E类逆变器效率研究现状 |
| 1.3.2 E类整流电路效率研究现状 |
| 1.3.3 基于E~2类变换器的WPT系统效率研究现状 |
| 1.4 课题研究目的及主要研究内容 |
| 第2章 磁耦合谐振网络的传输效率分析 |
| 2.1 MCR-WPT的基本原理 |
| 2.2.1 谐振电路 |
| 2.2.2 磁耦合谐振的基本原理 |
| 2.2.3 磁耦合谐振网络的四种基本拓扑 |
| 2.2 磁耦合谐振网络的传输效率分析 |
| 2.2.1 串-串结构的传输效率分析 |
| 2.2.2 频率对传输效率的影响 |
| 2.2.3 传输距离对传输效率的影响 |
| 2.2.4 负载对传输效率的影响 |
| 2.2.5 矩形波激励对传输效率的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 E类逆变器的效率分析 |
| 3.1 E类逆变器与全桥逆变器 |
| 3.1.1 开关器件的功耗分析 |
| 3.1.2 E类逆变器与全桥逆变器对比 |
| 3.2 E类逆变器的工作原理及参数优化 |
| 3.2.1 E类逆变器的工作过程分析 |
| 3.2.2 E类逆变器的参数优化设计 |
| 3.3 E类逆变器功耗分析 |
| 3.4 E类逆变器仿真研究 |
| 3.4.1 最优状态下的E类逆变器分析 |
| 3.4.2 不同状态下的E类逆变器分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 E类整流电路的效率分析 |
| 4.1 E类整流电路与桥式整流电路 |
| 4.1.1 整流二极管产生的功率损耗 |
| 4.1.2 E类整流器与桥式整流器 |
| 4.2 E类整流电路的工作原理及参数优化 |
| 4.2.1 E类整流电路的工作过程分析 |
| 4.2.2 E类整流电路的参数优化 |
| 4.3 E类整流电路的功耗分析 |
| 4.4 E类整流电路仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于E~2 类变换器的MCR-WPT系统级效率问题研究 |
| 5.1 系统效率与单元效率 |
| 5.2 最大传输效率系统级设计方法 |
| 5.2.1 设计方法及步骤 |
| 5.2.2 仿真分析 |
| 5.2.3 实验验证 |
| 5.3 负载变化对系统级效率的影响 |
| 5.4 基于阻抗匹配的最大效率跟踪方法研究 |
| 5.4.1 阻抗匹配的原理 |
| 5.4.2 基于阻抗匹配的最大效率跟踪系统结构 |
| 5.4.3 仿真研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（6）基于移相控制的磁耦合谐振式无线电能传输系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 技术分类 |
| 1.3.1 电磁感应耦合式无线电能传输技术 |
| 1.3.2 耦合谐振式无线电能传输技术 |
| 1.3.3 电磁辐射式无线电能传输技术分析 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 第二章 无线电能传输系统基本理论与建模 |
| 2.1 MCR-WPT系统 |
| 2.1.1 系统组成 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.1.3 基本无功补偿拓扑 |
| 2.2 MCR-WPT系统数学模型 |
| 2.2.1 基于互感等效电路理论的MCR-WPT系统数学模型 |
| 2.2.2 基于耦合模理论的MCR-WPT系统数学模型 |
| 2.3 MCR-WPT系统传输特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 MCR-WPT系统仿真分析 |
| 3.1 基于ADS的谐振线圈优化方法 |
| 3.1.1 MCR-WPT系统ADS电路仿真分析 |
| 3.1.2 补偿谐振电容计算 |
| 3.1.3 确定耦合系数k的取值范围 |
| 3.1.4 确定耦合线圈半径 |
| 3.1.5 耦合线圈参数修正及优化 |
| 3.2 MCR-WPT系统线圈耦合特性分析 |
| 3.2.1 ANSYS仿真软件 |
| 3.2.2 耦合线圈仿真模型 |
| 3.2.3 静态磁场仿真分析 |
| 3.2.4 涡流场仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于移相控制的MCR-WPT系统恒压输出 |
| 4.1 移相控制的MCR-WPT系统 |
| 4.1.1 全桥逆变型MCR-WPT系统 |
| 4.1.2 移相控制方法的基本原理 |
| 4.2 谐振回路建模 |
| 4.3 Simulink电路模型仿真模型 |
| 4.3.1 开环MCR-WPT系统仿真模型 |
| 4.3.2 串联-串联型闭环MCR-WPT系统仿真模型 |
| 4.4 Simulink开环电路模型与闭环电路模型对比仿真分析 |
| 4.4.1 开环电路模型仿真结果 |
| 4.4.2 闭环电路模型仿真结果 |
| 4.4.3 闭环电路模型仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 MCR-WPT系统硬件设计及实验 |
| 5.1 MCR-WPT系统硬件结构 |
| 5.1.1 耦合线圈的设计 |
| 5.1.2 全桥逆变电路的设计 |
| 5.1.3 驱动电路的设计 |
| 5.1.4 控制器的选择及设计 |
| 5.1.5 整流滤波电路的设计 |
| 5.1.6 线圈距离的确定 |
| 5.2 实验平台搭建 |
| 5.3 移相恒压控制实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）基于非正弦电流波无线携能通信复用系统电路拓扑研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题研究目的及意义,主要研究内容 |
| 1.3.1 课题研究目的及意义 |
| 1.3.2 课题主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 感应式无线电能传输系统 |
| 2.1 感应式无线电能传输系统基本结构及原理 |
| 2.2 系统补偿拓扑和等效电路模型 |
| 2.3 影响无线电能传输的的主要性能参数 |
| 2.3.1 系统的反射阻抗和传输效率 |
| 2.3.2 品质因数 |
| 2.3.3 耦合系数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于谐波通信的无线电能与信号同步传输系统 |
| 3.1 基于谐波通信的无线电能与信号同步传输系统构成 |
| 3.2 系统拓扑等效电路模型 |
| 3.3 系统发射电路拓扑研究 |
| 3.3.1 全桥逆变器工作原理分析 |
| 3.3.2 双管正激逆变器工作原理分析 |
| 3.3.3 有源箝位正激逆变器工作原理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于2ASK的谐波通信方案设计 |
| 4.1 数字信号调制解调原理 |
| 4.2 通信线圈的幅频特性 |
| 4.3 基于占空比调制的谐波信号调制方法 |
| 4.3.1 基于占空比的2ASK信号调制原理 |
| 4.3.2 WPIT在无线电能传输能力与高信噪比之间的平衡 |
| 4.3.3 信号调制与解调方案设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 无线电能与信号同步传输系统设计与实验分析 |
| 5.1 系统实验平台的搭建 |
| 5.2 实验验证与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 发射端驱动程序代码 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的论文 |
| 附录3 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录4 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（8）感应耦合式无线供电微扰力技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.1.1 遥感仪器的无线供电需求 |
| 1.1.2 电磁力对遥感仪器的影响 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 感应耦合式无线供电技术研究现状 |
| 1.2.2 隔振平台技术及研究现状 |
| 1.3 本文内容安排 |
| 第二章 感应耦合式无线供电技术基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 感应耦合式无线供电技术研究基础 |
| 2.2.1 感应耦合式无线供电系统原理 |
| 2.2.2 感应耦合式无线供电系统的特点 |
| 2.3 松耦合系统的分析及相关参数 |
| 2.3.1 松耦合系统基础理论 |
| 2.3.2 松耦合系统参数测算 |
| 2.4 谐振补偿技术基础 |
| 2.4.1 电感电容谐振电路 |
| 2.4.2 无线供电系统谐振补偿 |
| 2.5 磁性材料的分析与计算 |
| 2.5.1 软磁材料主要参数 |
| 2.5.2 磁芯电感量计算 |
| 2.5.3 磁芯可输出功率计算 |
| 2.5.4 线圈匝数与电压关系计算 |
| 2.6 同步Buck开关变换器 |
| 2.6.1 基本Buck变换器原理 |
| 2.6.2 同步Buck变换器原理 |
| 2.6.3 同步Buck负反馈系统 |
| 2.6.4 闭环控制与环路补偿 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 微扰力耦合器电磁力分析及结构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁芯的电磁铁吸力效应 |
| 3.3 接收线圈的安培力作用 |
| 3.4 平面结构电磁力分析与仿真 |
| 3.4.1 平面耦合器结构建模 |
| 3.4.2 平面耦合器电磁力分析 |
| 3.4.3 平面耦合器电磁力仿真 |
| 3.5 轴式结构电磁力分析与仿真 |
| 3.5.1 轴式耦合器结构建模 |
| 3.5.2 轴式耦合器电磁力分析 |
| 3.5.3 轴式耦合器电磁力仿真 |
| 3.6 微扰力耦合结构设计 |
| 3.6.1 套环耦合器结构建模 |
| 3.6.2 套环耦合器电磁力分析 |
| 3.6.3 套环耦合器电磁力仿真 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 微扰力耦合器耦合特性分析及优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 平面式耦合器耦合特性分析 |
| 4.2.1 平面耦合器磁通量分布 |
| 4.2.2 轴向位移对耦合特性的影响 |
| 4.2.3 径向位移对耦合特性的影响 |
| 4.3 轴式耦合器耦合特性分析 |
| 4.3.1 轴式耦合器磁通量分布 |
| 4.3.2 轴向位移对耦合特性的影响 |
| 4.3.3 径向位移对耦合特性的影响 |
| 4.4 微扰力耦合器耦合特性分析及优化 |
| 4.4.1 套环式耦合器磁通量分布 |
| 4.4.2 轴向位移对耦合特性的影响 |
| 4.4.3 径向位移对耦合特性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 微扰力耦合器损耗模型分析及优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微扰力耦合器损耗模型 |
| 5.3 微扰力耦合器谐振补偿方法 |
| 5.3.1 他激式谐振频率跟踪技术 |
| 5.3.2 自激式谐振频率跟踪技术 |
| 5.3.3 副边漏感准谐振补偿技术 |
| 5.4 微扰力耦合器实现与测试 |
| 5.4.1 微扰力耦合器设计实现与测试 |
| 5.4.2 电能发射模块设计与实现 |
| 5.4.3 电能接收模块设计与实现 |
| 5.4.4 同步Buck电气性能实验 |
| 5.4.5 无线供电系统电气性能实验 |
| 5.4.6 电磁力性能实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）用于WPT系统的E类高频逆变器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 无线电能传输方式 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究的内容和意义 |
| 1.4.1 研究的主要内容 |
| 1.4.2 研究的意义 |
| 第二章 WPT系统中高频E类逆变器 |
| 2.1 高频E类逆变器 |
| 2.1.1 逆变器的分类 |
| 2.1.2 理想状态下E类逆变器的分析 |
| 2.2 两线圈无线电能传输系统 |
| 2.2.1 谐振电路的基本原理和分类 |
| 2.2.2 WPT系统的双谐振补偿网络 |
| 2.2.3 双谐振补偿网络的等效电路 |
| 2.3 四线圈无线电能传输系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 并联电路E类逆变器软开关特性的分析 |
| 3.1 并联电容E类逆变器和并联电路E类逆变器的区别 |
| 3.2 对于并联电路E类逆变器的分析 |
| 3.2.1 电路模型和假设条件 |
| 3.2.2 理想情况下并联电路E类逆变器网络参数的推导设计 |
| 3.2.3 非线性漏极-源极寄生电容的等效电容推导 |
| 3.3 E类逆变器寄生电容的研究 |
| 3.3.1 等效线性电容的计算 |
| 3.3.2 仿真与分析 |
| 3.4 并联电路E类逆变器软开关特性实验设计与分析 |
| 3.4.1 并联电路E类逆变器样机参数 |
| 3.4.2 并联电路E类逆变器实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 宽负载E类逆变器的分析 |
| 4.1 宽负载E类逆变器建模 |
| 4.1.1 E类逆变器基本拓扑结构 |
| 4.1.2 理想状态下的并联电路E类逆变器 |
| 4.1.3 任意负载网络下的开关电压 |
| 4.2 零电压导通E类逆变器设计 |
| 4.2.1 满足ZVS的负载网络参数 |
| 4.2.2 软开关条件下的E类逆变器的宽负载特性 |
| 4.3 宽负载E类逆变器参数设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验样机的设计与实验分析 |
| 5.1 四线圈WPT系统的补偿网络的设计 |
| 5.2 四线圈WPT系统宽负载E类逆变器样机实验 |
| 5.2.1 实验测试样机参数设计 |
| 5.2.2 搭建实验样机 |
| 5.2.3 宽负载WPT系统实验结果 |
| 5.2.4 样机传输效率 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）中速磁浮列车非接触感应供电技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 非接触感应供电技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 非接触感应供电系统组成及关键技术问题 |
| 1.3.1 非接触感应供电系统组成 |
| 1.3.2 非接触感应供电系统关键技术 |
| 1.4 论文内容安排 |
| 第二章 非接触感应供电系统模型建立与分析 |
| 2.1 中速磁浮列车非接触感应供电系统设计方案 |
| 2.2 互感模型建立与分析 |
| 2.3 参数对系统性能的影响 |
| 2.3.1 线圈品质因素对系统性能的影响 |
| 2.3.2 负载电阻对系统性能的影响 |
| 2.3.3 互感(系数)对系统性能的影响 |
| 2.3.4 工作频率对系统性能的影响 |
| 2.3.5 输入电流对系统性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 非接触感应供电系统感应耦合装置设计 |
| 3.1 耦合装置中感应线圈设计 |
| 3.1.1 耦合线圈相对位置变化对互感的影响 |
| 3.1.2 耦合线圈结构对互感的影响 |
| 3.2 耦合装置中铁氧体结构设计 |
| 3.2.1 接收端线圈上方铁氧体设计 |
| 3.2.2 接收端线圈侧方铁氧体结构设计 |
| 3.3 中速磁浮列车感应耦合装置设计方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高频逆变器软开关死区时间优化 |
| 4.1 死区时间高频逆变器工作过程分析 |
| 4.2 死区时间对高频逆变器输出电压的影响 |
| 4.2.1 合理死区情况下逆变器输出电压分析 |
| 4.2.2 死区设置过大时逆变器输出电压分析 |
| 4.2.3 Pspice仿真验证 |
| 4.3 串联谐振逆变器最佳死区设置 |
| 4.3.1 相角滞后时间计算 |
| 4.3.2 等效输出电容放电时间计算 |
| 4.3.3 并联吸收电容对串联谐振逆变器的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 非接触感应供电系统实现及分析 |
| 5.1 非接触感应供电系统实现 |
| 5.1.1 能量发射模块 |
| 5.1.2 感应耦合模块 |
| 5.1.3 能量接收模块 |
| 5.2 非接触感应供电系统损耗估算 |
| 5.2.1 线圈损耗 |
| 5.2.2 磁芯损耗 |
| 5.2.3 开关器件损耗 |
| 5.3 非接触感应供电系统实验分析 |
| 5.3.1 工作频率变化的传输性能实验及分析 |
| 5.3.2 死区时间变化的传输性能实验及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
四、串联谐振逆变器在无接触电能传输技术中的研究与应用（论文参考文献）
- [1]磁集成E类变换器及其在无线电能传输应用中的研究[D]. 孔毅鹏. 福建工程学院, 2020(02)
- [2]电场与磁场混合耦合型无线电能传输技术研究[D]. 陈旭. 吉林大学, 2020(08)
- [3]基于开关电容的电流馈电型无线电能传输系统的研究[D]. 张崇炜. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]基于中继线圈的磁耦合谐振无线电能传输系统设计与实现[D]. 李刚明. 广东工业大学, 2020(02)
- [5]基于E2类变换器的MCR-WPT系统效率问题研究[D]. 刘洋. 青岛科技大学, 2020(01)
- [6]基于移相控制的磁耦合谐振式无线电能传输系统研究[D]. 沈术凯. 天津理工大学, 2020(05)
- [7]基于非正弦电流波无线携能通信复用系统电路拓扑研究[D]. 董朋. 南京邮电大学, 2019(03)
- [8]感应耦合式无线供电微扰力技术研究[D]. 郭世忠. 西安电子科技大学, 2019(07)
- [9]用于WPT系统的E类高频逆变器的研究[D]. 梁奋强. 福建工程学院, 2019(01)
- [10]中速磁浮列车非接触感应供电技术及应用研究[D]. 杨彪. 国防科技大学, 2017(02)