隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展,無線通信技術(shù)已被諸多平臺廣泛應(yīng)用,如無線傳感網(wǎng)絡(luò)、無線醫(yī)療機器人、強輻射環(huán)境工作機器人等,上述應(yīng)用特殊的工作環(huán)境限制了有線電能傳輸方式的使用,這就需要發(fā)展無線電能傳輸技術(shù)為上述應(yīng)用提供能量供給。在各種無線電能傳輸技術(shù)當中,通過交變磁場進行能量傳輸?shù)碾姶鸥袘?yīng)電能傳輸（inductive power transfer,IPT）技術(shù),具有功率容量大、受電介質(zhì)影響小、傳輸過程安全可靠、環(huán)境適應(yīng)力強以及接入方式靈活等優(yōu)點,近年來引起了國內(nèi)外學術(shù)界的廣泛關(guān)注。其應(yīng)用包括:移動電子設(shè)備的無感充電、醫(yī)用植入式設(shè)備的能量供應(yīng)、電動汽車的靜態(tài)與動態(tài)充電以及各種特殊復(fù)雜場合的非接觸式供電等�；趥鹘y(tǒng)方法設(shè)計的IPT系統(tǒng)的有效傳輸距離非常近,很難在實際應(yīng)用中使用,因此,目前關(guān)于IPT技術(shù)研究的重點是提高其傳輸性能,即在一定傳輸距離下提高無線能量傳輸效率或在保證一定傳輸效率的前提下提高其傳輸距離�，F(xiàn)有的提高IPT傳輸性能的方法主要有三種:（1）提高傳輸系統(tǒng)的工作頻率;（2）提高發(fā)射端線圈和接收端線圈之間的互感;（3）降低線圈及其外圍補償電路中的損耗。但上述三種提高IPT系統(tǒng)效率的方法各有... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＩＰＴ系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)形式??

Ｓｔｒｏｎｇｌｙ?Ｃｏｕｐｌｅｄ?Ｍａｇｎｅｔｉｃ?Ｒｅｓｏｎａｎｃｅｓ》一文中首次提出磁諧振顆合能量傳輸??（ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｒｅｓｏｎａｎｔ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ｐｏｗｅｒ?ｔｒａｎｓｆｅｒ）技術(shù)，并率先實現(xiàn)了傳輸距離超過線圈??直徑的無線能量傳輸［６］。該系統(tǒng)有四個線圈，完成能量無線傳輸?shù)闹黧w是圖１．２??中位于中間的兩個線圈，分別稱為發(fā)射（Ｓｅｎｄｉｎｇ）線圈和接收（Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ）線圈；與??交流電源直接相連的第一個線圈稱為驅(qū)動（Ｐｏｗｅｒ）線圈，其作用是將源提供的能??量耦合至發(fā)射線圈；與負載直接相連的最后一個線圈稱為負載（Ｌｏａｄ）線圈，其作??用則是通過耦合從接收線圈獲取電磁能量，并提供給負載。改變驅(qū)動線圈與發(fā)射??線圈以及負載線圈和接收線圈之間的距離，可以改變系統(tǒng)的匹配。此外，驅(qū)動線??圈和負載線圈還同時分別扮演了發(fā)射端和負載端的補償電路功能，改善匹配降低??反射。該設(shè)計雖然沒有傳統(tǒng)的補償電路及其損耗，但新加入的驅(qū)動線圈和負載線??圈在工作時將有大量電流通過

線徑為６ｍｍ的兩個相同的銅質(zhì)粗線圈，在線圈的諧振頻率１０．６ＭＨｚ，以４０％左??右的傳輸效率，成功將距離大約２米處的６０Ｗ燈泡點亮［６］。該實驗使用的裝置??如圖１．３所示。該成果刊登在２００７年《Ｓｃｉｅｎｃｅ》雜志上。??圖１．３麻省理工學院的磁耦合諧振無線電能傳輸實驗??國內(nèi)ＩＰＴ技術(shù)起步稍晚，重慶大學、南京航空航天大學、華南理工大學等在??ＩＰＴ系統(tǒng)的電源技術(shù)、補償電路等方面進行了較為深入的研宄［３４－３６］。２０１３年，??５??


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