從發(fā)電機的發(fā)明問世以來,電能在人們生活中扮演著至關(guān)重要的作用,隨著傳統(tǒng)有線電能傳輸技術(shù)的日益成熟,人們逐漸將目光轉(zhuǎn)移到無線的電能傳輸技術(shù)上。目前固定負載的無線電能傳輸技術(shù)已趨于成熟,諸如無線充電牙刷、無線充電手機產(chǎn)品已問世,但針對移動負載的無線電能傳輸技術(shù)仍處于探索階段。想要真正實現(xiàn)無線的電能傳輸方式,對移動負載的研究就必不可少。本課題來源于UESTC-SMC國際合作研究課題,并以當(dāng)前固定負載的無線電能傳輸技術(shù)為基礎(chǔ),著眼于帶軸向移動負載時的失諧現(xiàn)象,旨在探索出一種面向軸向移動負載的動態(tài)調(diào)諧技術(shù),以提高無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用于軸向移動負載時的傳輸特性。主要工作如下:（1）以等效電路理論為理論基礎(chǔ),建立了四線圈結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)的傳輸效率數(shù)學(xué)模型,對諧振頻率進行了分析,包括耦合系統(tǒng)的固有參數(shù)與軸向移動距離對其的影響。（2）利用HFSS仿真軟件對比分析了平面結(jié)構(gòu)線圈與空間結(jié)構(gòu)線圈,選擇了適用于負載軸向移動場合的線圈結(jié)構(gòu)。建立了耦合系統(tǒng)軸向移動仿真模型,分析了負載軸向移動對耦合系統(tǒng)傳輸效率的影響、線圈參數(shù)對軸向可移動距離的影響,為面向軸向移動負載的線圈設(shè)計提供參考。（3）介紹了兩種常用的調(diào)諧策略,利... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

麻省理工實驗裝置圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2其實驗裝置如圖1-1所示。圖1-1麻省理工實驗裝置圖近年來，關(guān)于無線電能傳輸技術(shù)的研究已經(jīng)進入了快速發(fā)展的階段，并且已經(jīng)取得了一些階段性的成果，其中以感應(yīng)耦合式的無線電能充電技術(shù)為代表，已經(jīng)應(yīng)用到手機、電動牙刷、電動汽車等領(lǐng)域的無線供電中。就目前出現(xiàn)的無線供電產(chǎn)品，雖能夠擺脫插拔式的供電方式，但均要求供電設(shè)備與充電設(shè)備之間相互接觸，且不允許移動，而允許負載在移動狀態(tài)的WPT具有更廣泛的應(yīng)用，例如：（1）便攜式移動電子設(shè)備領(lǐng)域。WPT技術(shù)可以讓人們在使用電子產(chǎn)品的時候不再需要電線連接產(chǎn)品和充電器，同時廠家在生產(chǎn)時也就不需要留置充電接口，可以極大的提高產(chǎn)品的封閉性以及防水性能。但接觸式的無線充電方式又極大的限制了充電的靈活性，我們必須保證充電設(shè)備與供電設(shè)備之間的良好接觸。若能實現(xiàn)一種非接觸式的且允許負載移動的無線電能傳輸技術(shù)，我們才能真正的實現(xiàn)無線充電技術(shù)，給人們的生活帶來極大的便利，如圖1-2所示為現(xiàn)有便攜式移動電子設(shè)備無線充電示意圖。圖1-2便攜式移動電子設(shè)備無線充電示意圖

第一章緒論3（2）交通領(lǐng)域。無線供電式的電動汽車需要保證將車停放在有效的位置才能對其進行有效的充電，但在實際操作中這給駕駛員帶來很大的困擾：每次停放汽車都需要保證與有效位置的高度一致。除此之外，若能做到不停車式的無線充電方式也將帶來巨大的實用價值，如圖1-3所示為現(xiàn)有電動汽車無線供電示意圖。圖1-3電動汽車無線供電示意圖（3）醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。醫(yī)療設(shè)備中WPT技術(shù)的應(yīng)用場景主要是對植入式的醫(yī)療設(shè)備無線供電，例如神經(jīng)刺激器、心臟起搏器[3]、人工耳蝸[4]、視網(wǎng)膜假體[4-6]和全人工心臟[5]等。這些醫(yī)療設(shè)備植入到人體內(nèi)之后患者難以識別其精確位置，所以很難保證其與外部無線供電設(shè)備之間的有效位置；同時植入式醫(yī)療設(shè)備與無線供電設(shè)備之前還隔有人體組織，因此需要一種能移動且允許偏移的無線電能傳輸技術(shù)，圖1-4為人工心臟無線充電示意圖。可植入人體的經(jīng)皮線圈人造心臟植入式小型可充電設(shè)備植入式裝置總控制器·圖1-4人工心臟無線充電示意圖（4）特殊場合。在海底探測、礦井、油田等場合，有線的供電方式所產(chǎn)生的電火花可能造成爆炸、火災(zāi)等嚴(yán)重問題，因此無線的供電方式可以保證現(xiàn)場作業(yè)的安全性，但同時要求現(xiàn)場設(shè)備與無線供電設(shè)備的固定位置將極大的限制作業(yè)的靈活性。綜上所述，研究一種負載可移動的無線電能傳輸技術(shù)，是既滿足實際需求又

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電動汽車無線供電導(dǎo)軌切換模式分析[J]. 蔣成,孫躍,王智慧,蘇玉剛,張路.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(12)
[2]磁共振式無線電能傳輸相控電容調(diào)諧新方法[J]. 辛文輝,華燈鑫,曹忠魯,宋躍輝,李仕春.  電機與控制學(xué)報. 2016(12)
[3]電動汽車多導(dǎo)軌無線供電方法[J]. 祝文姬,孫躍,高立克.  電力系統(tǒng)自動化. 2016(18)
[4]LCL型非接觸電能傳輸系統(tǒng)電路特性分析及參數(shù)配置方法[J]. 孫躍,張歡,唐春森,陶維,馬浚豪.  電力系統(tǒng)自動化. 2016(08)
[5]磁耦合諧振無線輸電系統(tǒng)效率與距離優(yōu)化分析[J]. 李晨東,黃守道,李中啟.  電力電子技術(shù). 2015(10)
[6]無線電能傳輸中線圈設(shè)計對效率的影響綜述[J]. 李素環(huán),廖承林,王麗芳,郭彥杰,朱慶偉.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(S1)
[7]無線電能傳輸開關(guān)電容調(diào)諧方法[J]. 辛文輝,華燈鑫,侯逢勃.  中國科技論文. 2014(08)
[8]ICPT系統(tǒng)基于電容陣列的穩(wěn)頻控制策略[J]. 孫躍,吳靜,王智慧,唐春森.  電子科技大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[9]一種適用于磁耦合諧振無線能量傳輸系統(tǒng)的新型小尺寸諧振器的仿真與實驗[J]. 趙軍,徐桂芝,張超,李烜,陳韻.  電工技術(shù)學(xué)報. 2014(01)
[10]磁耦合無線能量傳輸中耦合模理論和電路理論的對比分析[J]. 杜秀,王健強,程鵬天.  電工技術(shù)學(xué)報. 2013(S2)

碩士論文
[1]磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)線圈偏移問題研究[D]. 劉丹丹.北京交通大學(xué) 2018
[2]磁諧振無線電能傳輸?shù)男史治黾胺�(wěn)頻控制[D]. 方贊峰.華南理工大學(xué) 2017
[3]基于多級導(dǎo)軌模式電動汽車不停車供電系統(tǒng)研究[D]. 單浩.重慶大學(xué) 2015



本文編號：3005598