發(fā)布時(shí)間：2021-06-22 20:56

　　與有線充電相比,無(wú)線電能傳輸（Wireless Power Transmission,WPT）是一種方便、安全的電能傳輸技術(shù)。它廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、手機(jī)和電動(dòng)汽車行業(yè)。WPT技術(shù)電能傳輸效率的提升一直是無(wú)線電能傳輸界的一大挑戰(zhàn)。本文從線圈本體（線圈參數(shù)）與線圈諧振結(jié)構(gòu)（空間結(jié)構(gòu)）的角度對(duì)無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的傳輸效率進(jìn)行研究論證。首先,本文對(duì)無(wú)線電能傳輸技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作機(jī)理進(jìn)行分析,結(jié)合Matlab與Magnet兩種仿真軟件建立無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)仿真電路。在理論與仿真的基礎(chǔ)上搭建了系統(tǒng)的硬件平臺(tái),并對(duì)各個(gè)硬件電路模塊以及器材選擇進(jìn)行分析與介紹,為后續(xù)線圈本體與系統(tǒng)諧振結(jié)構(gòu)的研究提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其次,對(duì)線圈本體進(jìn)行研究,采用Magnet有限元電磁仿真軟件分別對(duì)線圈的材料、線徑、匝間距、線圈外半徑以及品質(zhì)因數(shù)等線圈基本參數(shù)進(jìn)行仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得到每種線圈參數(shù)的較優(yōu)選擇。在對(duì)線圈參數(shù)研究的基礎(chǔ)上提出了一種能夠衡量線圈傳輸效率優(yōu)劣程度的線圈參數(shù)S,并比較發(fā)射線圈和接收線圈各自的優(yōu)化參數(shù)S₁、S₂。結(jié)果表明線圈優(yōu)化參數(shù)S₁、S<... 

【文章來(lái)源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無(wú)線電能傳輸技術(shù)的分類（1）微波式無(wú)線電能傳輸技術(shù)的本質(zhì)是將電能轉(zhuǎn)換為電磁波或激光的方式然

一種三線圈結(jié)構(gòu)無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)諧振線圈的設(shè)計(jì)與研究場(chǎng)耦合兩種方式，生活中常采用磁耦合諧振式。下面進(jìn)行逐一介紹。圖 1-1 無(wú)線電能傳輸技術(shù)的分類1）微波式無(wú)線電能傳輸技術(shù)的本質(zhì)是將電能轉(zhuǎn)換為電磁波或激光的方氣中進(jìn)行傳遞電能。圖 1-2 反映了其電能傳輸過程，該過程是首先利用將直流電轉(zhuǎn)換成微波信號(hào)，然后，通過多級(jí)功率放大器將微波功率放由空間，最終由整流天線接收微波能量并整流傳遞給負(fù)載，為負(fù)載[7-9]能。

圖 1-2 微波傳輸示意圖無(wú)線電能傳輸技術(shù)起始于二十世紀(jì)六十年代左右，始于美國(guó)Peter Glaser)，其將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能并然后通過太空中運(yùn)行能轉(zhuǎn)換為電磁波傳輸?shù)降厍�，并通過地球上相應(yīng)的電磁波轉(zhuǎn)為電能[10]，最后經(jīng)過整流裝置轉(zhuǎn)換為電能提供給需要電能的相。2009 年，日本軍工企業(yè)三菱公司研究制出了通過電波輻應(yīng)用在電動(dòng)汽車的充電上的裝置[11]，該裝置在傳輸功率達(dá)到 1為百分之 38，但是在電能傳輸時(shí)必須要定向傳輸[12]。此時(shí)，究者對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究，但是只是運(yùn)用在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)的小功式電能傳輸在電能傳輸時(shí)傳播方向受到了大量限制，其不僅大的電能損耗，也對(duì)周圍人體產(chǎn)生了大量輻射，所以該技術(shù)的軍事領(lǐng)域并未廣泛應(yīng)用在日常生活當(dāng)中。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于多接收耦合線圈模式的無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)特性分析[J]. 耿宇宇,楊中平,林飛,王俊超.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(S2)
[2]變負(fù)載無(wú)線充電系統(tǒng)的恒流充電技術(shù)[J]. 宋凱,李振杰,杜志江,朱春波.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(13)
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[7]磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)串并式模型研究[J]. 黃學(xué)良,吉青晶,譚林林,王維,趙家明,周亞龍.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的頻率特性[J]. 李陽(yáng),楊慶新,閆卓,陳海燕,張獻(xiàn),金亮,薛明.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(07)

碩士論文
[1]磁耦合串串諧振式高效率無(wú)線電能傳輸線圈設(shè)計(jì)與研究[D]. 王偉.安徽工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于磁耦合串串諧振式高效率無(wú)線充電技術(shù)研究[D]. 李晨.安徽工業(yè)大學(xué) 2018
[3]磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)傳輸功效的優(yōu)化與研究[D]. 李庚午.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于全橋諧振變換器的非接觸電能傳輸系統(tǒng)基本特性研究[D]. 封阿明.南京航空航天大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3243523