【摘要】：生活中用電設備給人們帶來很大方便的同時,連接設備導線也越來越多,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,這些弊端降低了設備的安全性。目前,電動自行車作為交通工具,越來越多的出現(xiàn)在人們的生活當中,隨著電動車的經(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,電動自行車無線充電技術將極大地方便人們的生活,也會具有很大的應用前景。本文主要展開面向電動自行車充電的無線電能傳輸系統(tǒng)的仿真與實驗研究,主要內(nèi)容如下:首先,介紹了無線電能傳輸技術的種類,國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和應用領域,以及磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)南嚓P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,得出當四線圈結構和材質(zhì)相同時,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)分析了源線圈和負載線圈電容補償量對系統(tǒng)輸出功率的影響,得出兩側補償合適的電容值系統(tǒng)可以輸出高于諧振時系統(tǒng)的功率(3)分析了源線圈和負載線圈簡化參數(shù)對效率和輸出功率的影響,得出可以實現(xiàn)負載和源線圈的優(yōu)化設計。然后,建立了兩線圈的模型,在此基礎上(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,實現(xiàn)了頻率發(fā)生分裂位置的計算。最后,設計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)動電路、功率放大器等,搭建了面向電動自行車的無線傳輸充電平臺仿真模型,根據(jù)電源的設計參數(shù),制作了電源實物并進行測試。
【圖文】：

電能無線傳輸技術就開始得到人們的注意并進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]。由于技術水平的限制和資金的缺乏，，這一設想當時沒有實現(xiàn)，線電能傳輸?shù)难芯坎]有被人們所停止。當科學技術進步，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，此技術有以下幾種：電磁電能傳輸技術，電磁輻射式無線電能傳輸技術，磁耦合諧振式無線。1 電磁感應式應式磁耦合無線電能傳輸(Inductively Coupled Power Transfer,簡稱IC分離變壓器機理為基礎的將電能無線傳輸?shù)募夹g[19-20]，它將電能以傳輸。圖 1-1 為感應式能量傳輸系統(tǒng)的結構圖。

圖 1-2 電磁感應式手機充電實物圖ig.1-2 Induction coupling mobile phone charging fig代，新西蘭奧克蘭大學的科研小組對感應式無們研究了植入到生物體內(nèi)的微小設備無線供并對有軌電車和單軌行車軌道交通設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，緊貼于設備上州立大學使用感應式無線電能傳輸技術應用充電，充電功率為 5KW。圖 1-2 為電磁感應大學等院校和科研單位在無線電能傳輸技術-26]。式[27-29]
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM724

【參考文獻】

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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];電工技術學報;2015年19期

2 王維;黃學良;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];電工技術學報;2015年19期

3 陳琛;黃學良;譚林林;聞楓;王維;;電動汽車無線充電時的電磁環(huán)境及安全評估[J];電工技術學報;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];電工技術學報;2015年S1期

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本文編號：2630075