三维无线电能传输系统研究

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1、学校傾：１Ｍ分类号：１３３＼密级：公斤ＵＤＧ．；６２１３学号；１２９３６０東帘大’豪博±学位论文王维无线电能传输系统研究研究生姓名：赵俊锋导师姓名：黄学良申请学仿类别工学植±学位授予单位东巧大学一级学科名称电气工程论文答辩日期２０巧年７月１２日二级学科名称学仿授予日期２０巧年月日答辩委贵会主席用巧评阅人盲巧２０１５年７月表兩大？參博±学位论文＝维无线电能传输系统研究专业名務；电气工疆研究生姓名；赵俊锋导师姓

2、名；黄学良本论文研究工作获国家％３计划项目（２０１２ＡＡ０５０２１０），国家自然科学基金项目（５１１７７０１１）资助。ＲＥＳＥＡＲＣＨ－ＯＮＴＨＲＥＥＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＷＩＲＥＬＥＳＳＰＯＷＥＲＴＲＡＮＳＦＥＲＳＹＳＴＥＭＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉ竹ｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＺＨＡＯＪｕｎ－ｆｅｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙ

3、Ｐｒｏｆ－．ＨＵＡＮＧＸｕｅｌｉａｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｌ２０１５ｙＡＢＳＴＲＡＣＴ东南大学学位论文独御性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所，知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文

4、中作了明确的说明并表示了谢意。＇日期方ｉｉ７研究生签名；：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一）致，，可。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。－觀Ｍ—平摘要无线电能传输技术

5、是当前国际上研巧热点一，它具有广阔的应用空间。对于传统的维无线电能传输系统一，许多学者做了大量的研究工作并取得了丰富的成果。传統的维无线电能传输系统适合于发射和接收位置相对固定的场合，主要缺点是对距离和方向比较敏感，不适宜于接收端在空间中移动和转动的场合。为了克服一维无线电能传输系统中出现的问题，人们提出了二维和Ｈ维无线电能传输概念一。在维无线电能传输技术发展过程中因新问题的出现需要解决，再加上研巧过程中发现了新的磁场矢量特性，由此奠定了三维无线电能传输技术的发展基础。相对于一维无线电能传输

6、技术一个发展比较晚且比较新的研究方，兰维无线电能传输技术是向一。Ｈ维无线电能传输技术能够弥补传统维无线电能传输系统的不足，适宜于接收端在空间变化的场合。本文主要创新性工作是基于对二维和Ｈ维无线电能传输系统磁场矢量特性的分析，提出了二维和Ｈ维无线电能传输系统矢量控制方法。通过对二维和Ｈ维无线电能传输系统各种拓扑结构的分析，根据其不同的磁场矢量特性，提出了主动型和被动型二维和Ｈ维无线电能传输技术概念。建立了能够反映被动型和主动型二维和Ｈ维无线电能传输系统特性的等效电路模型，并对被动型和主动型二维

7、和Ｈ维无线电能传输系统进行了分析和比较。对Ｈ维主动型无线电能传输系统的传输效率Ｗ及关键参数对于系统传输效率的影响做了详细分析。本文主要从拓扑结构、阻抗特性、功率传输特性和磁场特性等几个方面对二维和Ｈ，维无线电能传输系统展开研究组织结构如下：第１章阐述了课题研巧意义及主要研巧内容。首先对本课题研究背景进行了说明，然后总结了目前国内外无线电能传输技术的研究与发展现状及其优缺点，最后概述了本文研究意义、主要创新点和论文主要研究内容。第２章阐述了无线电能传输技术的基础理论。基于对现有无线电能传输

8、技术进斤总结和分析，通过对经典磁谐振无线电能传输系统建模方法的分析给出了本文所采用的建模方法、。分析了无线电能传输谐振电路的结构类型等效转换处理方法和关键参数计算方法，为接下来的二维和Ｈ维无线电能传输技术研究奠定了理论基础。第３章对二维无线电能传输系统展开研究。分析了二维主动型和被动型无线电能传输系统的拓扑结构