【摘要】：生活中用電設(shè)備給人們帶來很大方便的同時(shí),連接設(shè)備導(dǎo)線也越來越多,這不僅不美觀,還有許多的弊端,如線路老化、尖端放電和線路發(fā)熱等,這些弊端降低了設(shè)備的安全性。目前,電動(dòng)自行車作為交通工具,越來越多的出現(xiàn)在人們的生活當(dāng)中,隨著電動(dòng)車的經(jīng)常使用,采用傳統(tǒng)的接觸式充電方式帶給人們許多的麻煩。因此,電動(dòng)自行車無線充電技術(shù)將極大地方便人們的生活,也會具有很大的應(yīng)用前景。本文主要展開面向電動(dòng)自行車充電的無線電能傳輸系統(tǒng)的仿真與實(shí)驗(yàn)研究,主要內(nèi)容如下:首先,介紹了無線電能傳輸技術(shù)的種類,國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用領(lǐng)域,以及磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)南嚓P(guān)原理。其次,建立磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)乃木�圈模型,在此基礎(chǔ)上(1)比較了發(fā)射和接收線圈匝數(shù)變化對系統(tǒng)輸出功率的影響,得出當(dāng)四線圈結(jié)構(gòu)和材質(zhì)相同時(shí),相比較于增加發(fā)射線圈匝數(shù),增加接收線圈匝數(shù)會使系統(tǒng)的輸出功率更大。(2)分析了源線圈和負(fù)載線圈電容補(bǔ)償量對系統(tǒng)輸出功率的影響,得出兩側(cè)補(bǔ)償合適的電容值系統(tǒng)可以輸出高于諧振時(shí)系統(tǒng)的功率(3)分析了源線圈和負(fù)載線圈簡化參數(shù)對效率和輸出功率的影響,得出可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載和源線圈的優(yōu)化設(shè)計(jì)。然后,建立了兩線圈的模型,在此基礎(chǔ)上(1)分析了接收線圈并聯(lián)電容對系統(tǒng)效率和輸出功率的影響,得出調(diào)節(jié)并聯(lián)電容值可以提高系統(tǒng)的輸出功率;(2)分析了發(fā)射線圈回路電阻和品質(zhì)因數(shù)對頻率分裂的影響,實(shí)現(xiàn)了頻率發(fā)生分裂位置的計(jì)算。最后,設(shè)計(jì)了無線電能傳輸系統(tǒng)的電源電路,包括高頻信號發(fā)生電路和驅(qū)動(dòng)電路、功率放大器等,搭建了面向電動(dòng)自行車的無線傳輸充電平臺仿真模型,根據(jù)電源的設(shè)計(jì)參數(shù),制作了電源實(shí)物并進(jìn)行測試。
【圖文】：

電能無線傳輸技術(shù)就開始得到人們的注意并進(jìn)行了初步的研特斯拉提出，通過電場之間的耦合方式使能量在地球表面和電離層輸[14]。由于技術(shù)水平的限制和資金的缺乏，，這一設(shè)想當(dāng)時(shí)沒有實(shí)現(xiàn)，線電能傳輸?shù)难芯坎]有被人們所停止。當(dāng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，以傳統(tǒng)的現(xiàn)狀不能滿足人們的需求，因此人們對無線電能傳輸開始研究，成果[15-18]。目前，依據(jù)傳輸原理的差別，此技術(shù)有以下幾種：電磁電能傳輸技術(shù)，電磁輻射式無線電能傳輸技術(shù)，磁耦合諧振式無線。1 電磁感應(yīng)式應(yīng)式磁耦合無線電能傳輸(Inductively Coupled Power Transfer,簡稱IC分離變壓器機(jī)理為基礎(chǔ)的將電能無線傳輸?shù)募夹g(shù)[19-20]，它將電能以傳輸。圖 1-1 為感應(yīng)式能量傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖 1-2 電磁感應(yīng)式手機(jī)充電實(shí)物圖ig.1-2 Induction coupling mobile phone charging fig代，新西蘭奧克蘭大學(xué)的科研小組對感應(yīng)式無們研究了植入到生物體內(nèi)的微小設(shè)備無線供并對有軌電車和單軌行車軌道交通設(shè)備的感究了使封裝在塑膠薄膜里的線圈陣列產(chǎn)生電線圈則繞制在磁性合金表面，緊貼于設(shè)備上州立大學(xué)使用感應(yīng)式無線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用充電，充電功率為 5KW。圖 1-2 為電磁感應(yīng)大學(xué)等院校和科研單位在無線電能傳輸技術(shù)-26]。式[27-29]
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM724

【參考文獻(xiàn)】

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1 毛世通;朱春波;宋凱;魏國;遲浩坤;;基于端口阻抗的磁耦合諧振式無線電能傳輸特征參數(shù)仿真方法研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年19期

2 王維;黃學(xué)良;譚林林;趙俊峰;陳琛;;磁諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)諧振器參數(shù)對傳輸性能的影響性分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年19期

3 陳琛;黃學(xué)良;譚林林;聞楓;王維;;電動(dòng)汽車無線充電時(shí)的電磁環(huán)境及安全評估[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年19期

4 張劍韜;朱春波;雷陽;宋凱;逯仁貴;魏國;陳清泉;;無線電能傳輸感性系統(tǒng)特性分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年S1期

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本文編號：2630075