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内容简介

　　无线电能传输技术是一种实现电能以无线的形式由供电设备向用电设备传输的新兴技术，是当前物理科学、电气工程等领域研究的热点。《无线电能传输技术》是一本比较全面的无线电能传输技术专著，主要介绍了重庆大学无线电能传输技术研究团队近年来研究成果。内容包括：无线电能传输技术概述，系统基本结构及工作原理，电能变换拓扑，统磁耦合机构，系统建模方法，非线性行为分析方法，磁路机构设计，系统综合控制与优化及参数优化设计。
　　《无线电能传输技术》适用于无线电能传输技术的研究者、教师以及研究生，也适用于从事本领域研究的工程师与开发者。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 无线电能传输的发展进程
1．2 无线电能传输系统的分类
1．2．1 利用电磁能进行能量传递
1．2．2 利用机械能进行能量传递
1．3 无线电能传输技术的研究现状
1．3．1 国外研究现状
1．3．2 国内研究现状
1．4 无线电能传输技术的应用
1．4．1 电动交通工具领域
1．4．2 家电及消费电子领域
1．4．3 生物医药领域
1．4．4 厂矿移动吊装领域
1．4．5 特殊应用领域
1．5 本章小结
参考文献

第2章 无线电能传输系统基本结构及工作原理
2．1 无线电能传输系统基本结构
2．2 无线电能传输系统的工作原理
2．3 本章小结
参考文献

第3章 无线电能传输系统基本电能变换拓扑
3．1 原边高频电能变换拓扑
3．2 原、副边谐振电路拓扑
3．2．1 基本无功补偿拓扑
3．2．2 混合型拓扑
3．3 副边输出调节电路拓扑
3．3．1 WPT系统常见的副边输出调节电路拓扑
3．3．2 WPT系统常见的副边输出调节电路拓扑对比
3．4 本章小结
参考文献

第4章 无线电能传输系统磁耦合机构
4．1 磁耦合机构的分类及特点
4．1．1 静止式无线电能传输电磁机构
4．1．2 滑动式无线电能传输电磁机构
4．1．3 旋转式无线电能传输电磁机构
4．2 磁耦合机构的建模
4．2．1 磁耦合机构的磁路模型
4．2．2 磁耦合机构的交流阻抗模型
4．2．3 磁耦合机构的耦合模模型
4．3 磁耦合机构的结构及磁场分布分析
4．3．1 电磁耦合机构结构特性分析
4．3．2 电磁耦合机构的磁场分布分析
4．4 磁耦合机构的设计及优化方法
4．4．1 磁耦合机构的设计
4．4．2 磁耦合机构参数优化方法
4．5 本章小结
参考文献

第5章 无线电能传输系统建模方法
5．1 阻抗分析建模方法
5．2 广义状态空间平均建模方法
5．3 扩展描述函数法
5．4 离散映射建模方法
5．4．1 精细时域离散映射建模方法
5．4．2 加入修正映射的改进型精细离散映射建模方法
5．4．3 软开关电路广义离散映射建模理论
5．5 本章小结
参考文献

第6章 无线电能传输系统非线性行为分析方法
6．1 LCL型IPT系统及其基本原理
6．2 系统频闪映射建模及软开关工作点的确定
6．3 系统软开关工作点确定及特性分析实例
6．3．1 ZCS软开关工作点
6．3．2 系统稳态波形
……
第7章 IPT系统的鲁棒综合优化控制
第8章 谐振参数设计及鲁棒综合优化控制

前言/序言

　　19世纪，伟大的发明家尼古拉·特斯拉发明了交流电，开启了人类的电气化时代。电力的产生、传输以及推广应用，一直是电气工程界以及其他工程领域和人类社会大力关注并着力发展的科学技术内容和应用技术领域。然而，截至目前，电力的传输以及电力应用的最后1m接入方式，均为有线传输方式和接入模式。这种“有线”传输和接入方式存在着诸如空间占用、使用环境的局限性、传输与接人过程的可靠性以及大量的资源浪费等问题。几乎是在交流电发明的同期，其发明人——尼古拉·特斯拉就开始思考并着手进行“电力的无线传输”的探索和研究，提出了无线电能传输（wireless power transfer，WPT）技术。
　　进入20世纪后叶，随着电磁理论和实用技术、电力电子技术及电能变换装置技术的发展和应用普及，WPT技术重新进入人们的视线。特别是，随着无线通信技术及设备的广泛使用，现代人类充分享受到“无线”给日常生活、生产工作以及学习娱乐带来的乐趣和便利，更是激发了人们对电力无线传输和电源的无线接入的追求。电能的“无线”应用，成为现代人类一个美好的梦想与追求。wIyr技术及其推广应用，已经成为当下世界工程领域以及电气工程学术界的研究和实用技术开发的一项重大课题。
　　作为一个有着较好理论和技术基础、短期内得以快速推广应用的WPT技术的分支——基于磁场耦合原理的WPT技术，即感应耦合电能传输技术（ICPT技术）以迅猛的发展态势，走进人们的生活和社会各个领域。特别是2007年，美国麻省理工学院的物理学助理教授马林·索尔贾希克和其研究团队在期刊上发表的文章，让人们看到利用磁耦合技术实现一定空间尺度的电能无线传输的可能性，极大地激发了人们对基于磁场耦合原理实现电能无线传输的信心和期待。从而，掀起了全球性的无线电能传输技术的研究与开发以及推广应用的热潮。
　　重庆大学无线电能传输技术研发团队于2002年开始IPT技术的全面系统研究，紧密围绕IPT传能机理与系统模式、高频谐振电能变换拓扑与优化、IPT系统建模方法及非线性动力学行为研究、频率与输出功率的稳定性、能量双向传输、磁耦合机构设计技术及优化技术等方面进行了较为深入的研究，为IPT技术的推广和应用做了大量的工作。特别在家电及消费电子无线供电、电动车无线充电／供电、石油钻井系统随钻机构非接触电能传输等领域取得了大量的应用成果。创立了具有自身特色和自主知识产权的理论技术体系，为WPT技术的发展及推广应用奠定了坚实基础。
　　本书是重庆大学无线电能传输技术研发团队十余年专注于IPT技术及系统实现的理论技术研究成果的全面盘点和展示，力图从传输机理与新型系统拓扑探索、系统建模与优化理论、磁耦合机构优化设计技术与实现、系统非线性问题与分析理论、传能过程优化控制理论与技术等几个方面全面系统的总结团队的研发成果。
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