發(fā)布時間：2021-08-02 04:33

　　無線充電技術(shù)是當(dāng)前電氣工程領(lǐng)域最活躍的熱點(diǎn)研究方向之一,為電能使用模式提供了新的思路。磁耦合諧振式無線充電方式在諧振頻率下能夠?qū)崿F(xiàn)較大的傳輸距離和較高的傳輸功率,已經(jīng)在很多領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。本文以巡檢機(jī)器人為應(yīng)用場景,重點(diǎn)進(jìn)行屏蔽技術(shù)的研究。因?yàn)闊o線充電系統(tǒng)的高頻電磁場存在于機(jī)器人周圍臨近空間中,其分布具有明顯的方向性,強(qiáng)度會也隨著位置的不同而改變,所以需要針對此系統(tǒng)電磁場的分布特點(diǎn)尋找新的屏蔽方法并評估電磁暴露值。本文首先介紹無線充電系統(tǒng)的工作原理。利用交流阻抗理論推導(dǎo)了諧振狀態(tài)下的交流反射阻抗表達(dá)式。建立互感模型的等效電路圖,得到品質(zhì)因數(shù)和耦合系數(shù)對提升輸出功率效率的重要作用。通過對趨膚效應(yīng)、渦流效應(yīng)、磁飽和現(xiàn)象計算公式的推導(dǎo),得到了高頻下設(shè)計磁耦合機(jī)構(gòu)的特殊要求。其次,本文研究了巡檢機(jī)器人的工作環(huán)境,分析無線充電產(chǎn)生的強(qiáng)磁場可能對周圍環(huán)境造成的不良影響。對比電磁安全性的不同防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)之后,選取了ICNIRP-2010導(dǎo)則作為評估依據(jù)。按照無線充電系統(tǒng)的基本原理對磁耦合機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。結(jié)合巡檢機(jī)器人的應(yīng)用場景和安裝的尺寸要求,分別對磁耦合機(jī)構(gòu)的接收線圈和發(fā)射線圈進(jìn)行選型。搭建A... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一MIT無線輸電系統(tǒng)

?＾???得到廣泛推廣和應(yīng)用，電磁安全、充電效率、建設(shè)成本、傳輸標(biāo)準(zhǔn)等問題急需解??決，其中電磁環(huán)境的安全問題更是受到了格外的關(guān)注，各個科研團(tuán)隊己經(jīng)對相關(guān)??的技術(shù)難點(diǎn)以及關(guān)鍵問題開展了?一系列工作。??２０１１年，新西蘭奧克蘭大學(xué)的Ｂｏｙｓ?Ｊ．?Ｔ．教授所在的團(tuán)隊在文獻(xiàn)［１６］中通過優(yōu)??化條狀鐵氧體的使用量，確保了電動汽車無線充電的高效率、低成本和低重量。??隨后采用澳大利亞輻射防護(hù)和核安全局（ＡＲＰＡＮＳＡ）專門的測量技術(shù)，對一個２??千瓦７００毫米直徑的圓形磁耦合機(jī)構(gòu)的漏磁場進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)符合人體暴露規(guī)??貝�。�。該團(tuán)隊使用國際非電離輻射防護(hù)委員會（ＩＣＮＩＲＰ）指南作為基礎(chǔ)。??

Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｏｐ?ａｎｄ?ｆｒｏｎｔ?ｖｉｅｗ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＥＰＦＬ＇ｓ?ｆｏｕｒ－ｃｏｉｌ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??從２０１１年到２０１５年，韓國高等科學(xué)技術(shù)學(xué)院（ＫＡＩＳＴ）將磁耦合諧振技用到公共汽車中，首次為能夠進(jìn)行動態(tài)無線充電的公共汽車命名ＯＬＥＶ。２０１４年，??ｎ?Ｔ．Ｒ．團(tuán)隊對逆變器、電源線模塊、拾取模塊、整流器和調(diào)節(jié)器均進(jìn)行了優(yōu)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在２６ｃｍ氣隙下１００ｋＷ的功率傳輸效率可達(dá)８０％�；�，提出了被動屏蔽，將垂直地面金屬板安裝在地下的同時，將垂直接地板金屬側(cè)壁底部之間用金屬刷連接，用于構(gòu)造防護(hù)罩；還提出使用無功諧振路方法通過磁場消除進(jìn)行反應(yīng)屏蔽的機(jī)制，用于抵消的感應(yīng)磁場可以由電制，如下圖１－７所示。該技術(shù)院的ＳｅｏｎｇｈｗａｎＫｉｍ進(jìn)一步提出了一種基于ＬＣ線圈的無功屏蔽的概念和設(shè)計方法，能最大限度地減少入射磁場的６４°／Ｊ２“２３］￣￣ｒｗ?Ｒｅａｃｔｉｖｅ??．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3316902