發(fā)布時(shí)間：2020-08-31 21:02

　　 無線電能傳輸技術(shù)在一定程度上使得能量傳輸擺脫了導(dǎo)線的束縛,相對(duì)于傳統(tǒng)有線電能傳輸技術(shù)具有便利性、安全性等優(yōu)勢(shì),而空間無線電能傳輸是對(duì)這一技術(shù)適用范圍的進(jìn)一步拓展。本文主要工作是基于磁耦合諧振技術(shù)對(duì)空間無線電能傳輸系統(tǒng)的耦合機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),重點(diǎn)在于構(gòu)造發(fā)射機(jī)構(gòu)均勻的磁場(chǎng)分布以及提升接收機(jī)構(gòu)拾取能量的均勻度,通過搭建仿真模型和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)的耦合機(jī)構(gòu)平滑拾取功率的性能。本文主要工作有:(1)描述了無線電能傳輸技術(shù)的理論基礎(chǔ)、歷史背景及發(fā)展應(yīng)用,介紹了超聲波、電磁輻射、電場(chǎng)耦合及磁場(chǎng)耦合四種主要無線電能傳輸技術(shù),并簡(jiǎn)要說明了它們的技術(shù)特點(diǎn),分析了常見一維耦合機(jī)構(gòu)存在的問題,指出采用空間無線電能傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。對(duì)空間無線電能傳輸?shù)膰?guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及目前所提出的耦合機(jī)構(gòu)進(jìn)行了討論,通過對(duì)兩類多自由度耦合機(jī)構(gòu)分析比較提出了本文的設(shè)計(jì)目標(biāo),即一種可由單電源驅(qū)動(dòng),能夠在空間上均勻傳輸能量且可拖動(dòng)多個(gè)負(fù)載的耦合機(jī)構(gòu)。(2)比較了耦合模理論、散射矩陣?yán)碚�、電路理論三種建模方法,從中選取電路理論對(duì)磁耦合諧振無線電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了建模,著重分析了諧振電路參數(shù)間關(guān)系以用于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)。(3)提出一種新的用于空間無線電能傳輸?shù)鸟詈蠙C(jī)構(gòu),其中發(fā)射機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)是形成均勻磁場(chǎng),通過理論分析說明了某些方案中發(fā)射機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在的問題,針對(duì)其問題提出了本文的設(shè)計(jì)方式,設(shè)計(jì)主要基于多面體的幾何特性以及歐拉回路的應(yīng)用;接收機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)是均勻的耦合能量,本文提出了一種功率拾取均勻度的評(píng)價(jià)方式,并以此對(duì)常見的幾種接收機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較,說明本文所設(shè)計(jì)的接收機(jī)構(gòu)在功率均勻拾取方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。為驗(yàn)證本文提出的設(shè)計(jì),通過Maxwell軟件對(duì)發(fā)射機(jī)構(gòu)模型仿真,以三維分布圖的方式展示了其磁場(chǎng)分布,并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證了耦合機(jī)構(gòu)功率拾取平滑度及拖動(dòng)多個(gè)負(fù)載的能力,證明本文所設(shè)計(jì)的空間無線電能傳輸系統(tǒng)的耦合機(jī)構(gòu)具有可行性。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM724
【部分圖文】：

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2809316