磁耦合谐振式户用光伏无线电能传输系统的研究与设计

作     者：李晨阳 

作者单位：沈阳农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王立地;韩春成

授予年度：2019年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：磁耦合谐振 户用光伏 传输特性 无线电能传输 

摘      要：无线电能传输技术是一种不使用金属导线或发生其它物理接触的,在空间中把能量传输到用电设备的电能传输方式,具有方便、安全、灵活等导体传输无可比拟的优点。随着最近几年人们对新能源越来越多的关注,太阳能作为清洁、可再生的能源,光伏发电技术得到了大力的推广。运用无线电能传输技术灵活等特点将其运用到光伏发电传输上,实现从发电、输电到配电的全过程,会具有重要的意义。本文针对磁耦合谐振式户用光伏无线电能传输系统进行以下研究:(1)进行对比分析主流无线电能传输技术各自的优势和局限性,对于户用光伏无线输电的情况要求,决定采用磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)的方式,然后详细分析了磁耦合谐振式技术的运行原理。(2)对磁耦合谐振式无线电能传输系统进行建模分析,分析电路的拓扑结构,比较SS式和SP式的输出功率影响因素。设计装置的谐振频率、线圈电感量,运用MATLAB研究了磁耦合谐振式无线电能传输装置线圈距离、频率、输入电压、品质因数等方面对系统输出特性的影响,做了参数对系统的传输特性影响的研究。(3)磁耦合谐振式户用光伏无线电能传输装置的设计,运用户用光伏的光伏组件作为电源,经过MPPT降压模块,传输到装置当中。户用光伏磁耦合谐振式装置的设计主要包括:信号发生模块、驱动电路、逆变电路、耦合谐振模块、整流电路这五部分模块。(4)最后运用MATLAB/simulink仿真模块搭建,得出仿真结果,仿真验证参数对传输特性的影响,验证前面理论的正确性。然后连通焊接好的实物装置,选择晴朗天气试验,测出信号频率、延时线路的电压波形等,万用表采集装置数据,调整线圈之间的距离对负载小灯泡的影响,完成光伏电进行无线电能传输的应用研究。