高效多自由度非接触电能传输系统关键技术研究

非接触电能传输(CPT)技术是电源接入的新型模式，是移动设备供电的理想方案，有重要理论价值和广泛应用前景。项目针对CPT中的一些瓶颈问题展开研究，提出一系列的解决方案。a.对CPT初级电能变换环节，提出基于能量注入自治振荡模式的AC/AC拓扑，研究恒频无功能量调节方法，解决负载依赖问题，保证功率传输鲁棒性；b.基于我们已提出的广义离散映射建模方法，考虑磁饱和、滞回以及死区非线性，提出更一般的建模方法并给出稳定性判据；c.针对磁场空间散射和不均衡特性，提出功率磁场聚集技术，研究其磁场发射机构，分析磁极组量、分布规律及励磁电流特性等与拾取磁场区域的磁场密度、空间几何性状的关系，提出优化方案；d.构建具有磁力线方位自动跟踪能力的自适应多自由度拾取机构，建立动力学模型并进行分析研究，制定整定线圈分布方式及力能参数优化准则，研究低功耗恒频稳压拾取变换电路。本研究必有助于推进CPT的实用化进程。

根据机械原理，机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目（亦即为了使机构的位置得以确定，必须给定的独立的广义坐标的数目），称为机构自由度（degree of freedom of mechanism），其数目常以F表示。

如果一个构件组合体的自由度F>0，他就可以成为一个机构，即表明各构件间可有相对运动；如果F=0，则它将是一个结构（structure），即已退化为一个构件。机构自由度又有平面机构自由度和空间机构自由度。一个原动件只能提供一个独立参数 。

（1）平面机构自由度

一个杆件（刚体）在平面可以由其上任一点A的坐标x和y，以及通过A点的垂线AB与横坐标轴的夹角等3个参数来决定，因此杆件具有3个自由度。

计算公式：F=3n－(2PL Ph ) n:活动构件数，PL：低副约束数Ph:高副约束数

（2）空间机构自由度

一个杆件（刚体），在空间上完全没有约束，那么它可以在3个正交方向上平动，还可以以三个正交方向为轴进行转动，那么就有6个自由度 。2100433B

喷涂距离：0-50mm；扫描速率：0-100mm/s；载气预热温度：0-600℃；喷涂压力：1-3MPa；送粉率：20-100g/min；载气种类：空气/氮气；粉末粒度：10-40μm 辅助激光功率4000W，光斑直径5mm。