磁耦合共振光伏無線電能傳輸系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，無線輸電（wireless power transmission，簡稱WPT）由于其獨特的優(yōu)點在各個領(lǐng)域開始被廣泛地應(yīng)用。隨著新能源的逐漸普及，特別是對于成本昂貴的分布式光伏，如果通過無線輸電進(jìn)行安全、高效并靈活地利用，這將會具有重要意義。
　　本文針對小型分布式光伏的無線電能傳輸進(jìn)行研究。首先介紹無線電能傳輸?shù)膰庋芯楷F(xiàn)狀以及應(yīng)用情況。其次進(jìn)行幾種無線輸電方式的比較，主要是對比電磁感應(yīng)、磁耦合共振和激光這三種傳輸形式的傳

2、輸功率、傳輸距離、傳輸效率和傳輸頻率之間的差異，總結(jié)它們在應(yīng)用方面的主要優(yōu)缺點，然后根據(jù)小型分布式光伏的特點最終選擇了磁耦合共振這一無線傳輸方式。接著對所選的磁耦合共振無線傳輸方式進(jìn)行傳輸機(jī)理的分析和數(shù)學(xué)模型的建立。主要通過共振與磁耦合的概念進(jìn)行定性能量分析，通過時域的耦合模理論和頻域的電磁感應(yīng)理論進(jìn)行系統(tǒng)傳輸特性的定量關(guān)系分析。通過之前的模型建立和理論分析基礎(chǔ)，對系統(tǒng)幾個關(guān)鍵模塊進(jìn)行設(shè)計，如線圈的幾何結(jié)構(gòu)（平面螺旋線圈、空心銅管線圈、

3、密繞螺旋管線圈、方形線圈）、線圈半徑、導(dǎo)線線徑、導(dǎo)線材質(zhì)和線圈匝數(shù)。最后，完成光伏無線輸電系統(tǒng)樣機(jī)的設(shè)計，通過實驗的方式證明光伏電能進(jìn)行無線傳輸?shù)目尚行浴?br>　　本文創(chuàng)造性地將安全、高效且靈活的無線電能傳輸技術(shù)與分布式光伏相結(jié)合，根據(jù)光伏的特點針對性地設(shè)計了一個基本光伏無線電能傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了方便用戶對光伏的接入還具有許多重要意義。就理論意義而言，一方面拓寬了無線輸電在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用，為無線輸電的理論研究開辟了新的分支。另一方