本文關(guān)鍵詞：磁耦合諧振式無線電能與信號同步傳輸方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：古往今來,能源的利用和傳輸是人類研究的一個重點,而無線電能傳輸技術(shù)為能源的利用和傳輸打開了一道新的大門。該技術(shù)克服了以往電氣設(shè)備對線路的依賴,簡化了電路結(jié)構(gòu),開創(chuàng)了一種新的能量傳輸方式,為人類科技的發(fā)展注入了新的活力。磁耦合諧振式無線電能傳輸作為無線電能傳輸中一種重要的方式,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域,如家用電器、植入式醫(yī)療設(shè)備、電動汽車、可穿戴設(shè)備等,在實際的工業(yè)生產(chǎn)中,電能無線傳輸時,也需要信號的無線傳輸。而目前多是在電能傳輸通道之外,增加額外的傳輸通道實現(xiàn)的。這種方式導(dǎo)致設(shè)備笨重冗雜,靈活性變差,可靠性降低,還增加了成本。為改變此種狀況,本文主要提出了基于同一通道的無線電能和信號傳輸方法,設(shè)計了在無線電能傳輸?shù)倪^程中信號雙向傳輸系統(tǒng),并對信號是否能夠隨電能進(jìn)行有效傳輸以及信號和電能傳輸特性進(jìn)行了實驗研究。首先,介紹了磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的基本組成及工作原理,又對當(dāng)前的無線電能和信號同步傳輸方法的分類及原理進(jìn)行研究,通過對其優(yōu)缺點的比較、分析,設(shè)計了一套基于磁耦合諧振式的無線電能和信號同步傳輸系統(tǒng)。其次,設(shè)計了信號的正向傳輸系統(tǒng)(原邊到副邊)。通過比較現(xiàn)有通信方式,選擇ASK(移幅鍵控)調(diào)制解調(diào)方式進(jìn)行信號加載和復(fù)原。然后分別設(shè)計信號調(diào)制電路、諧振器、信號提取線圈、信號解調(diào)電路,并在此系統(tǒng)上進(jìn)行實驗研究。再次,設(shè)計了信號的反向傳輸系統(tǒng)(副邊到原邊)。通過研究副邊補(bǔ)償?shù)母淖儗υ呡斎腚娏鞯挠绊?提出了一種反向信號加載和復(fù)原的方法：先通過改變副邊補(bǔ)償進(jìn)行反向信號的加載,再根據(jù)原邊電流的變化進(jìn)行信號復(fù)原。本文對不同的補(bǔ)償方式和補(bǔ)償元件進(jìn)行特性分析,選擇并聯(lián)電阻作為補(bǔ)償方式,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了補(bǔ)償加載電路,并在此系統(tǒng)上進(jìn)行實驗驗證。最后,對電能和信號傳輸特性進(jìn)行實驗分析。先研究磁耦合諧振式無線電能傳輸平臺的距離特性、頻率特性,再研究諧振器線圈Q值對電能傳輸?shù)挠绊�、信號提取線圈位置變化對信號提取效果的影響,此外還研究了信號正向和反向的傳輸特性以及信號傳輸時對電能傳輸產(chǎn)生的影響。
【關(guān)鍵詞】：磁耦合諧振式 信號正向傳輸 信號反向傳輸 電能和信號同步傳輸 傳輸品質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM724
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 無線電能傳輸技術(shù)9-14
• 1.1.1 電磁波輻射式10
• 1.1.2 電磁感應(yīng)式10-12
• 1.1.3 磁耦合諧振式12-14
• 1.2 無線電能與信號傳輸技術(shù)國內(nèi)外研究狀況14-16
• 1.3 本課題的研究目的和意義16-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 無線電能與信號同步傳輸原理分析19-27
• 2.1 磁耦合諧振式無線電能傳輸原理分析19-22
• 2.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析19-20
• 2.1.2 電路模型分析20-22
• 2.2 無線電能與信號傳輸方法原理及分析22-26
• 2.2.1 電能和信號分離通道傳輸22-23
• 2.2.2 電能和信號同一通道傳輸23-26
• 2.3 磁耦合諧振式無線電能與信號同步傳輸系統(tǒng)26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 信號正向傳輸方法設(shè)計27-49
• 3.1 通信方式選擇27-33
• 3.1.1 ASK移幅鍵控28-29
• 3.1.2 FSK移頻鍵控29-30
• 3.1.3 PSK移相鍵控30-33
• 3.2 信號源設(shè)計33-35
• 3.3 功放設(shè)計35-37
• 3.4 調(diào)制與解調(diào)設(shè)計37-45
• 3.4.1 調(diào)制電路設(shè)計37-38
• 3.4.2 諧振器線圈設(shè)計38-40
• 3.4.3 信號提取線圈設(shè)計40-41
• 3.4.4 解調(diào)電路設(shè)計41-45
• 3.5 實驗分析45-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第四章 信號反向傳輸方法設(shè)計49-59
• 4.1 反向傳輸原理49-51
• 4.2 補(bǔ)償優(yōu)化51-55
• 4.2.1 串聯(lián)補(bǔ)償與并聯(lián)補(bǔ)償比較51-53
• 4.2.2 補(bǔ)償元件選擇53-54
• 4.2.3 電阻模塊選擇54-55
• 4.3 選通開關(guān)設(shè)計55-56
• 4.4 實驗分析56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 電能和信號同步傳輸特性分析59-75
• 5.1 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)特性分析59-61
• 5.1.1 頻率特性60-61
• 5.1.2 距離特性61
• 5.2 諧振器對電能傳輸?shù)挠绊懛治?/span>61-63
• 5.3 信號提取線圈位置特性影響分析63-66
• 5.3.1 角度特性63-64
• 5.3.2 高度特性64-65
• 5.3.3 距離特性65-66
• 5.4 信號傳輸速率研究66-69
• 5.4.1 信號正向傳輸速率分析66-67
• 5.4.2 信號反向傳輸速率分析67-69
• 5.5 信號傳輸對電能傳輸?shù)挠绊懛治?/span>69-73
• 5.5.1 信號正向傳輸對電能傳輸?shù)挠绊懛治?/span>69-71
• 5.5.2 信號反向傳輸對電能傳輸?shù)挠绊懛治?/span>71-73
• 5.6 本章小結(jié)73-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 發(fā)表論文和參加科研情況81-83
• 致謝83

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：252592