本文關鍵詞：大功率電磁諧振式無線能量傳輸

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【摘要】：電磁諧振式無線能量傳輸技術是一種新型的無線能量傳輸技術,它采用非輻射近場共振耦合的原理實現(xiàn)能量的有效、安全傳輸,具有傳統(tǒng)無線能量傳輸方式所不具有的優(yōu)點,并將成為最有發(fā)展前景的無線能量傳輸技術。因此,對電磁諧振式無線能量傳輸技術的研究具有重要的科學和應用價值。本文對電磁諧振式無線能量傳輸技術進行了基礎性研究,內容主要涵蓋了理論分析、軟件仿真、實驗驗證等環(huán)節(jié),主要工作如下：第一,通過理論對磁耦合諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)進行了深入分析。首先通過耦合模理論分析了理想單擺系統(tǒng)和實際磁耦合諧振系統(tǒng)能量傳遞的物理過程,得出了能量傳遞過程中的影響因素和頻率分裂現(xiàn)象。然后通過電路理論建立諧振系統(tǒng)的等效電路模型,得出系統(tǒng)的傳輸效率,并且分析了影響傳輸效率的因素。最后通過二端口網絡理論得出諧振系統(tǒng)的傳輸效率與S參數的關系。第二,分析線圈工作在高頻時的特性,得出了線圈電阻、分布電容、電感、互感和耦合系數、品質因素的計算表達式,并且根據電路理論得出源線圈的輸入阻抗和實際系統(tǒng)傳輸效率的表達式。完成線圈的設計,通過Ansoft HFSS仿真了線圈的諧振頻率和和系統(tǒng)的傳輸性能,得出了線圈的諧振頻率和品質因素,以及系統(tǒng)的頻率特性、距離特性、磁力線和磁場分布、源線圈端輸入阻抗等。第三,研究了外界物體對系統(tǒng)的干擾和系統(tǒng)對人體的電磁輻射。首先建立人體的仿真模型,分別研究了人體在兩線圈中間位置對系統(tǒng)的干擾和人體對系統(tǒng)干擾的臨界距離。然后研究了系統(tǒng)對人體的電磁輻射。最后通過電磁屏蔽理論和仿真分析了不同金屬材料的薄片對系統(tǒng)的干擾。第四,搭建測試線圈網絡參數實驗平臺,分別測試了線圈的諧振頻率、系統(tǒng)的傳輸性能、人體在兩線圈中間位置對系統(tǒng)的干擾、不同金屬薄片對系統(tǒng)的干擾。然后搭建大功率磁耦合諧振式無線能量傳輸實驗平臺,在傳輸距離為30cm時點亮了100W的白熾燈,同時測試了功率傳輸中的人體和不同金屬薄片對系統(tǒng)的干擾。
【關鍵詞】：磁耦合諧振 無線能量傳輸 干擾 輻射 人體效應
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM724

【參考文獻】

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1 趙鑫;基于低頻大功率無線能量傳輸機理的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

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本文編號：1033335