隨著無線充電在生活中的應用,近年來對無線電能傳輸?shù)难芯恳苍絹碓街匾�。無線電能傳輸原理大致可分為微波輻射式、電磁感應式和磁耦合諧振式三種。因磁耦合諧振式無線充電有著傳輸距離遠,傳輸過程中并不要求線圈絕對的正對,輻射小等優(yōu)點,應用場景廣泛。實際使用過程中線圈之間通常不會是完全處于同軸狀態(tài),徑向的錯位會引起系統(tǒng)的阻抗失配,導致系統(tǒng)傳輸功率和效率降低。故本文針對磁耦合諧振式無線輸電系統(tǒng)中的線圈徑向錯位問題進行研究。本文提出采取定點阻抗匹配的方法以提升系統(tǒng)的傳輸功率和效率,主要研究工作如下:（1）利用耦合模理論和互感理論對磁耦合諧振式無線充電進行理論分析,建立雙線圈傳輸結構的自感和互感模型,進行線圈處于非同軸情況下互感計算的推導。計算了系統(tǒng)的傳輸效率,并給出了最大功率傳輸?shù)臈l件。（2）進行阻抗匹配的分析,在分析常用的阻抗匹配網絡后選擇了結構較簡單的L型匹配電路,給出了L型匹配電路各參數(shù)的計算公式,同時提出了利用史密斯原圖的阻抗匹配方法。建立線圈模型,優(yōu)化設計后進行HFSS和ADS的聯(lián)合仿真,得到線圈傳輸過程中的等效輸入阻抗,功率增益等信息,并利用史密斯原圖對各徑向偏移距離的情況進行阻抗匹配設計。... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 無線電能傳輸技術綜述
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 無線電能傳輸技術
        1.1.2 無線電能傳輸中的阻抗匹配
    1.2 無線電能傳輸技術方式及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 無線電能傳輸起源與發(fā)展
        1.2.2 微波無線電能傳輸技術
        1.2.3 電磁感應式無線電能傳輸
        1.2.4 磁耦合諧振式無線電能傳輸
    1.3 無線電能傳輸技術中的阻抗匹配研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究內容
第二章 磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)及其原理
    2.1 徑向移動負載的供電需求
    2.2 磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)構成
    2.3 磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)模型及相關理論
        2.3.1 耦合模式理論
        2.3.2 互感理論及分析
    2.4 兩線圈結構無線電能傳輸系統(tǒng)效率分析
        2.4.1 系統(tǒng)傳輸效率推導
        2.4.2 磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)最大功率傳輸
    2.5 本章小結
第三章 無線電能傳輸系統(tǒng)阻抗匹配原理及仿真分析
    3.1 LC阻抗匹配網絡
        3.1.1 L型阻抗匹配網絡
        3.1.2 T型阻抗匹配電路
        3.1.3 П型阻抗匹配電路
    3.2 基于史密斯圓圖的阻抗匹配方法
    3.3 自動阻抗匹配方法研究
        3.3.1 繼電器開關電容陣列自動阻抗匹配
        3.3.2 空氣介質可變電容自動阻抗匹配
    3.4 系統(tǒng)仿真分析
        3.4.1 仿真軟件介紹
        3.4.2 S參數(shù)介紹
        3.4.3 接收線圈徑向錯位時的仿真
        3.4.4 無線電能傳輸系統(tǒng)未加阻抗匹配仿真
        3.4.5 無線電能傳輸系統(tǒng)加阻抗匹配仿真
    3.5 本章小結
第四章 無線電能傳輸系統(tǒng)阻抗匹配方案設計
    4.1 系統(tǒng)構成
    4.2 發(fā)射電路設計
        4.2.1 信號源和直流電源
        4.2.2 功率放大器
        4.2.3 自動離散阻抗匹配電路
    4.3 整流穩(wěn)壓電路
    4.4 本章小結
第五章 系統(tǒng)實驗驗證與分析
    5.1 磁耦合諧振式無線電能傳輸實驗平臺
    5.2 實驗數(shù)據(jù)及分析
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 工作總結
    6.2 未來展望
致謝
參考文獻
碩士期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]磁諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)阻抗匹配網絡的設計與實現(xiàn)[D]. 申大得.廣東工業(yè)大學 2018
[2]磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)淖杩蛊ヅ溲芯縖D]. 邱利莎.湖南大學 2016



本文編號：3716973