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硕士学位论文

（工程硕士）
非接触式电能传输技术研究与设计

ResearchandDesignonNon-contacted
TransmissionofElectricalEnergyTechnology

刘宇锋

哈尔滨工业大学

2012年3月

国内图书分类号：TN9学校代码：10213

国际图书分类号：621.3密级：公开

工程硕士学位论文

非接触式电能传输技术研究与设计

硕士研究生：刘：宇锋

导师：郭：庆教授

申请学位：工：程硕士

学科：电子与通信工程：

所在单位：沈阳师范大学：

答辩日期：2012：年3月

授予学位单位：哈尔滨工业大学：

Classifiedindex:TN9
U.D.C:621.3

DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineering

ResearchandDesignonNon-contacted
TransmissionofElectricalEnergyTechnology

Candidate：LiuYufeng
Supervisor：Prof.GuoQing
AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineering
Specialty：ElectronicsandCommunication
Engineering
Affiliation：ShenyangNormalUniversity

DateofDefence：March,2012

Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文

摘要

与传统的接触式电能传输方式相比，非接触式电能传输技术的研究和应用将
会带领我们人类社会迈入一个新的时代。电能的传输将更加安全、便捷和高效。
非接触式电能传输技术是利用磁场耦合原理，在供电装置和负载间没有电线
连接、甚至存在相对运动的情况下也能实现非接触式电能传输。可以普遍应用于
煤矿开采、交通运输、医疗设备及日常生活等众多领域。
非接触式电能传输系统的基本组成结构包括供电电源、整流电路、逆变电路、
能量投射装置以及负载。可分离变压器是该系统的关键部分，变压器原边和副边
相隔离，一、二次侧系统之间不存在任何物理上的连接。
本文设计了一个非接触式电能传输系统，功率因数校正单元为升压式电源转
换器，对电路的工作原理进行了分析，并以二端口网络方法来建立可分离式的变
压器磁路的模型，系统结构可分为输入级、功率级、控制单元、可分离变压器及
输出级五大单元，主要包括功率因数校正单元以及功率级的关键电路单元半桥串
联谐振逆变器，最后对该系统进行实验测试并对实验结果进行了分析。

关键词：非接触式电能传输；磁场耦合；电源转换；谐振

-I-
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文

Abstract

Comparedwiththetraditionalcontactpowertransmission,implementationandwide
applicationofnon-contactedenergytransmissiontechnologywillundoubtedlyleadto
variousfieldsthatarecloselyrelatedtotheelectricalenergyenteringanewera.
Transmissionofelectricalenergywillbemoresecure,convenientandefficient.
Non-contactedtransmissionofelectricalenergytechnologyistheuseofmagnetic
couplingprinciplebetweenthepowersupplyunitsandloadwirestoconnection,evenin
thepresenceofthewirelesstransmissionofelectricalenergycanbeachievedunderthe
circumstancesoftherelativemotion.Itcanbegenerallyusedinmanyareassuchascoal
mining,transportation,medicalequipmentandotherfieldsindailylife.
Thebasicco