【摘要】：傳統(tǒng)有線輸電方式的弊端日漸顯露,導線的磨損、老化等易產(chǎn)生接觸火花,嚴重影響供電過程的可靠性和安全性。磁耦合諧振式無線功率傳輸系統(tǒng)電磁污染小,傳輸效率高,且不會對人體造成傷害,因此擁有廣闊的市場應用前景。本文首先從理論上推導多線圈磁耦合諧振式無線功率傳輸系統(tǒng)中,負載接收功率和傳輸效率關于線圈間傳輸距離的函數(shù)關系式,并提出運用求解滿足約束條件下的非線性方程解法,討論總傳輸距離一定時中繼線圈位置對系統(tǒng)性能的影響,進一步對中繼線圈個數(shù)對系統(tǒng)性能的影響進行了分析。并基于理論推導設計了兩款用戶平臺軟件,該軟件可以簡化復雜的理論計算,直接根據(jù)設定的系統(tǒng)參數(shù)得到相應數(shù)據(jù),并繪制系統(tǒng)距離特性函數(shù)關系圖�；谝陨隙嗑�圈磁耦合諧振式無線功率傳輸系統(tǒng)理論分析,搭建了整體實驗平臺,進行相關實驗研究。結果表明,中繼線圈個數(shù)的增加會使傳輸功率以及效率得到提升,但只有傳輸距離較遠時改善效果才較為明顯。在三線圈無線功率傳輸系統(tǒng)中,中繼線圈處在中間位置時,傳輸功率最大;在四線圈無線功率傳輸系統(tǒng)中,達到最佳傳輸功率時線圈位置沒有明顯規(guī)律。另外,當負載端所接收到的功率一定時,四線圈系統(tǒng)比三線圈系統(tǒng)能達到更大的傳輸距離。最后,為了增大負載端接收功率,在發(fā)射線圈前端設計了一款功率放大器,并分別對雙線圈、三線圈、四線圈系統(tǒng)進行了實驗分析。結果表明,功率放大器的加入可使負載端接收功率大幅度提高,并且有效的延長無線電能的傳輸距離,增強了系統(tǒng)的可實用性。
【圖文】：

華北電力大學碩士學位論文率傳輸方式簡介波長的長短，可將無線功率傳輸技術分為近區(qū)場傳輸和輸方式為主的無線電波和激光是當電磁波與場源的距傳輸方式[4]，具體的實現(xiàn)過程是：包括直流電源、微波的發(fā)射端將電能轉換為電磁波的形式發(fā)射出去，包括接流二極管、直流濾波器等器件的接收端設備將收集到的流電或者交流電的形式，供負載設備使用。如圖 1-1 所

圖 1-1 電磁波輻射無線傳輸原理圖遠區(qū)場傳輸方式的系統(tǒng)的傳輸距離一般可以達到數(shù)千米，能夠同，這種方案在空間發(fā)電領域已被成功應用[5]。太陽能衛(wèi)星把收集波形式發(fā)射回地球，地面接收設備端的微波整流天線把能量接收于電磁輻射會對人體產(chǎn)生影響，傳輸效率很低而且可能會對手機制了其在民用場合的應用。區(qū)場的傳輸方式相比，近區(qū)場方式的能量傳輸距離最多只有幾米卻可高達幾十瓦甚至上千瓦，并且傳輸過程中能量損耗較低，傳場傳輸主要分為電場耦合和磁場耦合兩種方式，由于電場耦合可害所以應用場合受到了較大限制。目前主要研究的是磁場耦合式場耦合的方式又分為諧振式和感應式兩種。式 WPT 技術主要通過電磁感應原理，，利用可分離變壓器方式完原理圖如圖 1-2 所示。感應式耦合系統(tǒng)中原邊和副邊處于松耦合般在幾毫米至幾厘米之間，并且隨著傳輸距離的增大效率會急劇
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM724

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本文編號：2696483