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移动设备供电、能量存储已成为解决能源危机、减轻环境污染、提高生活生产质量的关键。目前,电动汽车等移动设备的动力来源主要为电池,然而,现有电池和充电技术的缺点如续航能力弱、电池寿命短、充电时间长、充电效率低制约了移动设备的发展。超级电容(Super Capacitor)由于其充放电功率大、循环寿命长等优点有望在未来取代电池在能量存储上的霸主地位。随着电力电子技术和半导体器件的快速发展,无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术得到广泛研究和应用。WPT无需线缆就可以实现电能的传输,具有传输效率高、传输功率大、传输距离较远、受电设备移动灵活等优点,非常适合应用在移动设备的充电场合。动态无线充电(Dynamic Wireless Charging,DWC)技术是以电磁感应WPT为原理的一门新兴技术,利用DWC技术,能实现移动设备在供电轨道线圈区域运动时,可以通过电磁感应动态获取电能,从而在一定程度上解决了电池使用寿命短、续航能力弱、充电等待时间长等缺点。超级电容的发明、WPT技术的成熟应用为解决能量存储和移动设备供电问题带来了希望。本文主要从以下几个方面展开对DWC的研究:(1)对DWC系统进行初步设计。通过对比分析,结合DWC工作特点,确定系统充电回路的基本结构。为了在运动过程中最大限度地拾取电能,避免在拾取端引入控制,将超级电容(Super Capacitor)作为系统的负载,起到能量缓存作用。(2)利用拉普拉斯相量变换,分析拾取端启动充电的过程,得到了超级电容负载DWC系统拾取端线圈电流变化过程的动态模型。通过理论分析和仿真对比对模型进行验证。(3)利用机理建模方法对移动设备在供电轨道上运动充电过程进行建模,获得了系统的双输入双输出传递函数模型。通过分析得到了系统解耦条件,以及在解耦条件下线圈电流的复频域表达式。最后研究了输入电压变化时软开关工作频率、谐振电流、系统效率、功率等变化趋势。(4)对DWC系统功率电路以及信号电路进行设计。提出了利用分段滞环PWM控制方法实现轨道电流的控制。对谐振变换器实现零电压开关(ZVS)的条件、以及ZVS失败条件进行了分析。搭建实验装置,通过实验手段验证理论分析和仿真的正确性。