發(fā)布時間：2022-01-04 04:56

　　無線電能傳輸技術（WPT）在一個世紀前開始進行研究。在智能手機、可穿戴設備、醫(yī)療設備、交通運輸?shù)阮I域取得了令人矚目的進步。空間式無線電能傳輸技術能夠對中空球形的多自由度電機進行供電,它具備更好偏移容忍度。水下電場耦合式無線電能傳輸可對無纜水下機器人的供電、海洋中用電設備供電等。能明顯提高用電設備的安全性和穩(wěn)定性。本文主要針對空間電磁感應式和水下電場耦合式兩種無線電能傳輸方式進行研究和分析。本文提出了一種轉子為中空球形的多自由度電機無線能量傳輸方案,其應用于仿生學領域時需要在轉子內放置無線傳輸裝置和視覺圖像采集裝置。為了彌補電機在旋轉中有線充電帶來的缺點,實現(xiàn)內部采集裝置的無線傳輸,設計了一種適合運動裝置的新型三線圈接收結構的無線充電裝置,并與傳統(tǒng)的單圈接收結構進行了比較。對于新型三線圈耦合結構和單線圈耦合結構進行仿真模擬,對比了在不同角度進行無線傳輸S₂₁參數(shù)、磁通量和效率的變化。搭建了新型三線圈結構的無線電能傳輸實驗平臺。設計了LC雙邊式水下電場耦合式無線電能傳輸系統(tǒng),對耦合結構的互容模型、等效電容電路、補償網(wǎng)絡進行了電路拓撲和分析,基于SIMULINK仿真平臺... 

【文章來源】：河北科技大學河北省

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電動汽車的無線傳輸功率

河北科技大學碩士學位論文2發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場分量可以直接提供發(fā)射線圈與接收線圈之間線圈偏移位置的信息。設計了一種陣列排布方式，是由15個單軸傳感器構成的陣列，用于測量檢測線圈偏心的矢量磁場[23]。圖1-1電動汽車的無線傳輸功率在醫(yī)療領域對心臟起搏器進行無線充電，圖1-2假設主線圈在體上，而次線圈在體內。研究了三種不同結構的線圈，將其置于起搏器鈦殼內，或置于起搏器頂表面，或置于起搏器頂表中。操作頻率固定在一個相對較低的頻率，以達到磁場穿透殼體，并限制電磁場安全和熱增加問題。這種低頻率的使用是一個獨特的方面，可以讓磁場穿透心臟起搏器的外殼，同時減少電磁場暴露和溫度升高的風險。將線圈置于起搏器外時，起搏器的無線電能傳輸(WPT)性能優(yōu)于置于起搏器內時的性能[24]。圖1-2心臟起搏器的無線功率傳輸針對充電腕帶可穿戴系統(tǒng)進行無線充電的具體應用，圖1-3佩戴者躺在床上時，手腕上連續(xù)不斷地為腕帶設備充電。由于穿戴者在睡眠中保持特定姿勢一段相當長

第1章緒論3的時間，而且動作最小，通過對常見的睡姿和優(yōu)化系統(tǒng)設計，最大限度地提高功率傳輸效率[25]。圖1-3手腕腕帶的無線功率傳輸1.3空間電磁感應式無線電能傳輸研究進展在解決傳統(tǒng)無線電能傳輸?shù)钠D角垂直或過大時無線功率傳輸?shù)男蔬^低和接收端不能同步均勻地接收功率的問題�？臻g式無線電能傳輸越來越受到重視并且取得了很多科研成果。1.3.1國外研究進展下面圖1-4的設計使用了蜂窩概念、亥姆霍茲線圈和立方體節(jié)點設計的多維無線功率結構，此結構可以實現(xiàn)較遠距離傳輸，可以沿功率傳輸鏈路提供強且均勻的功率傳輸。為了在多個維度上分配無線電源，使用包含六個次級線圈和一個初級線圈的發(fā)射器。次級線圈將磁場定為六個方向，初級線圈提供垂直方向的功率傳輸。此外，還使用了E級電源為發(fā)射結構供電，E級功率放大器提供穩(wěn)定的諧振輸出，它們還提供高電壓輸出和低電流，使其能夠安全地用于高壓操作[26]。


本文編號：3567706