文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
非接触感应电能传输系统关键技术研究
姓名：毛赛君
申请学位级别：硕士
专业：电力电子与电力传动
指导教师：王慧贞
20060301
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
非接触感应电能传输技术是一种新型电能传输技术，利用电磁感应理论实现
电能有效、安全的传输，在交通运输、航空航天、机器人、医疗器械、照明、
便携式电子产品、矿井和水下应用等场合有着广泛的应用前景。
本文对非接触感应电能传输系统中的功率变换器的一些关键技术进行了研
究。首先介绍了非接触感应电能传输的原理、研究现状和发展趋势。针对非接
触感应电能传输系统的构成，讨论了非接触感应电能传输系统的设计准则，介
绍了变换器的互感等效电路模型，并进行了阻抗分析。
对带可分离变压器的全桥串联谐振变换器的电路特性进行了分析，分析了
变换器的谐振频率，利用正弦等效的方法分析了变换器的电路特性，对双极性
控制和移相控制全桥串联谐振变换器进行了电路仿真。
在阐述可分离变压器特点和分类的基础上，对可分离变压器的磁路进行了
分析。讨论了绕组位置和气隙对可分离变压器参数的影响，并利用电磁场软件
ANSYS 进行了有限元仿真，得出了变压器参数随气隙变化的规律。
对设计的可分离变压器的参数进行了测试，并给出了实际测试结果。对全
桥串联谐振变换器构成的非接触感应电能传输系统进行了实验验证，给出了可
分离变压器气隙分别为 4mm 和 10mm 的实验结果。

关键词：非接触感应电能传输，互感等效电路，谐振，可分离变压器，全
桥

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非接触感应电能传输系统关键技术研究
ABSTRACT
Contactless inductive power transfer technique is a novel power transfer method,
which utilizes the electromagnetic coupling theory to achieve contactless power
transfer effectively and safely. Therefore this technique is widely used in many
applications such as public transport systems, aviation and space systems, robots,
medical plants, lighting, compact electronic devices, mine and water applications.
The paper focuses on some key technologies of the contactless inductive power
system. Firstly, the main operation principle, research status and development trends
are introduced. Some design guide lines are discussed based on the structure of the
system. The mutual inductance coupling model of the system is introduced. The
circuit impedance is analyzed.
The characteristics of the full bridge series resonant converter with the separate
transformer are analyzed. The resonant frequency and other circuit characteristics are
discussed. The full bridge series resonant converter is an