本文選題：磁共振 + 無線電能傳輸　； 參考：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：磁共振無線電能傳輸技術(shù)具有傳輸距離中等、傳輸高效且無輻射的優(yōu)點,在消費電子、工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域具有較高的實用價值和經(jīng)濟價值,近年來迅速成為研究熱點之一。本文對磁共振WPT系統(tǒng)的傳輸特性進行了分析,對諧振線圈和WPT實驗裝置進行了設(shè)計,并對此進行了仿真和實驗驗證。主要工作有:1.分析了傳輸原理并對系統(tǒng)進行了建模。主要包括共振線圈間的磁場分析以及利用電路互感理論對兩線圈與四線圈系統(tǒng)進行了建模分析。詳細(xì)分析了共振現(xiàn)象對于電能高效傳輸?shù)淖饔?以及載流線圈間磁場強度的分布;同時針對四線圈結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耦合量多的特點,還提出了從電路阻抗的角度來建模分析,從而可將四線圈結(jié)構(gòu)得以簡化為傳統(tǒng)的兩線圈模型來分析。2.分析了磁共振WPT系統(tǒng)關(guān)于效率和頻率分裂的傳輸特性。并給出了一種考慮E類逆變源保持高效率的四線圈匹配調(diào)整方法,以改善距離和負(fù)載變化所帶來的不利影響。對WPT系統(tǒng)中傳輸效率關(guān)于工作頻率、傳輸距離和負(fù)載的特性,以及發(fā)生頻率分裂現(xiàn)象的產(chǎn)生原因、特性等方面進行了詳細(xì)分析。3.螺旋型諧振線圈設(shè)計。除了對磁共振WPT系統(tǒng)進行整體設(shè)計之外,詳細(xì)給出了四線圈結(jié)構(gòu)中螺旋線圈的設(shè)計方法以及激勵和負(fù)載線圈的參數(shù)和耦合距離,并且對線圈參數(shù)進行了相關(guān)測試。4.搭建實驗平臺并進行實驗研究。分別設(shè)計了基于半橋逆變電路的兩線圈系統(tǒng)和基于單管E類逆變電路的四線圈系統(tǒng),并對理論分析的系統(tǒng)傳輸特性進行了實驗驗證,表明了理論分析和實驗裝置設(shè)計的正確性。
[Abstract]:Magnetic resonance radio energy transmission technology has the advantages of medium transmission distance, high transmission efficiency and no radiation. It has high practical and economic value in consumer electronics, industrial applications and so on. In recent years, it has become one of the research hotspots. In this paper, the transmission characteristics of magnetic resonance WPT system are analyzed, and the resonant coil and WPT experimental device are designed, and the simulation and experimental results are carried out. The main work is: 1. The transmission principle is analyzed and the system is modeled. It mainly includes the magnetic field analysis between the resonance coils and the modeling and analysis of the two-coil and four-coil systems by using the circuit mutual inductance theory. The effect of resonance phenomenon on the efficient transmission of electric energy and the distribution of magnetic field intensity between current-carrying coils are analyzed in detail. At the same time, aiming at the complex structure of four coils and the characteristics of large coupling amount, the modeling and analysis from the angle of circuit impedance are proposed. Thus, the four-coil structure can be simplified into a traditional two-coil model to analyze .2. The transmission characteristics of WPT system about efficiency and frequency splitting are analyzed. A four-coil matching adjustment method considering the high efficiency of class E inverter is presented to improve the adverse effects of the variation of distance and load. This paper analyzes in detail the characteristics of transmission efficiency in WPT system concerning working frequency, transmission distance and load, as well as the causes and characteristics of frequency splitting. Design of spiral resonant coil. In addition to the overall design of the magnetic resonance WPT system, the design method of the spiral coil in the four-coil structure and the parameters and coupling distance of the excitation and load coil are given in detail, and the parameters of the coil are tested. Build the experimental platform and carry out experimental research. The two-coil system based on half-bridge inverter circuit and the four-coil system based on single-tube E-type inverter circuit are designed respectively. The experimental results show that the theoretical analysis and experimental device design are correct.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM724

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本文編號：2035315