【摘 要】
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磁耦合无线电能传输（Magnetically-coupled Wireless Power Transfer,MC-WPT）技术是一种新型的能量传输技术,属于无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术的一类,它是通过高频软介质来实现电能的无电气接触的传输,不需要传统的导线连接,从而具有便捷、灵活、安全、可靠等优点。WPT技术在某些特定领域,具有传统电力传输方式无法提
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磁耦合无线电能传输（Magnetically-coupled Wireless Power Transfer,MC-WPT）技术是一种新型的能量传输技术,属于无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术的一类,它是通过高频软介质来实现电能的无电气接触的传输,不需要传统的导线连接,从而具有便捷、灵活、安全、可靠等优点。WPT技术在某些特定领域,具有传统电力传输方式无法提供的独特优势,可以极大地提高电气装备供电的便利性,可靠性和安全性。近年来,随着MC-WPT技术的逐步推广应用,对MC-WPT系统发生故障的及时诊断的需求也逐渐显现,但是目前在MC-WPT系统故障诊断方面还没有形成综合解决方案。MC-WPT系统的主体是电力电子系统,而电力电子系统故障主要是其中的电子元器件的故障,因此,在对MC-WPT系统进行故障诊断时,可以考虑使用目前已经形成体系的电力电子系统故障诊断理论。结合上述分析,本文以电力电子系统故障诊断技术为基础,研究适合MC-WPT系统的故障诊断方案,通过仿真分析了该方案的有效性。本文的主要工作如下:（1）介绍了MC-WPT系统基本原理与系统架构,结合电力电子系统故障诊断技术分析了MC-WPT系统的故障诊断特性,分析了MC-WPT系统主电路的电子元器件可能出现的故障成因及其现象,构建了MC-WPT系统主电路的故障集。（2）介绍了常用电力电子系统的故障诊断方法,结合MC-WPT系统本身的特点,研究基于神经网络技术来建立MC-WPT系统主电路故障诊断的方案。最后选择BP神经网络、RBF神经网络、基于LSTM的RNN与引入注意力机制的基于LSTM的RNN来对MC-WPT系统进行故障诊断。（3）引入“黑箱”理论作为MC-WPT系统故障特征提取的方法,将MC-WPT系统分为多个模块层层细化,对比分析各个观测点能够得到的电压与电流波形,最后得到了4个MC-WPT系统的观测点。（4）使用BP与RBF两种神经网络对待测MC-WPT系统主电路的故障进行诊断,得到了较好的诊断效果,验证了神经网络方法对MC-WPT系统主电路故障诊断的有效性。（5）为了优化诊断效果,引入了基于LSTM的循环神经网络与带有注意力机制的基于LSTM的循环神经网络,获得了更好的诊断效果,验证了循环神经网络的有效性与引入注意力机制的合理性。
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