基于電磁耦合的無線供電技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-10-13 17:26
電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和生活中的重要能源,電能的推廣使用拉開了第二次工業(yè)革命的序幕,將人類文明推向了一個(gè)嶄新的階段。雖然僅有短短一百多年的研究歷史,但用電技術(shù)在這一百多年中取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展,然而人們對(duì)電能的應(yīng)用在絕大多數(shù)場(chǎng)合并沒有擺脫對(duì)電線的依賴。隨著人們對(duì)電能應(yīng)用的要求越來越高,無線供電逐漸成為了電能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在本文所依托的課題中,主要研究制作一種能對(duì)氣缸電磁閥進(jìn)行充電的無線供電裝置。在當(dāng)下的無線供電技術(shù)實(shí)現(xiàn)中,主要技術(shù)路徑有三種:電磁波方案,電磁諧振方案,電磁耦合方案。在本課題的實(shí)現(xiàn)過程中,首先通過查詢分析國內(nèi)外無線供電技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案及技術(shù)特征,排除了傳播功率小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電磁波方案。在具體項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程中,開始時(shí)選取電磁諧振方案開展了系列研究及實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了無線供電并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定改進(jìn)。但最終基于電磁諧振方案的無線供電系統(tǒng)體積過大,未在項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)中被選用。在最終確定的電磁耦合方案中,首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,并重點(diǎn)分析了四種電路補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的不同輸出模型,最終確定采用接收端并聯(lián)電路補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。整個(gè)無線供電系統(tǒng)由放大模塊、接收模塊、整流模塊、充電模塊組成。通過對(duì)比分析,系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)放大部分采用了功耗低的E類功率放大器,接收模塊利用利茲線繞制,整流模塊采用利用二極管數(shù)量少并且有電壓提升效果的倍壓整流電路,充電模塊采用了能量密度高、無污染的鋰電池實(shí)現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)中,對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn),并根據(jù)分析及仿真效果制作了基于電磁耦合原理的無線充電簡(jiǎn)易模型。經(jīng)過最后的具體測(cè)量,本課題中制作的無線供電系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在10cm左右的距離中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的無線供電,系統(tǒng)整體輸出效率在11%左右。本論文展示了整個(gè)無線供電系統(tǒng)從理論分析到技術(shù)實(shí)現(xiàn)的全過程,驗(yàn)證了基于電磁耦合的無線供電技術(shù)的可行性,接下來將進(jìn)行進(jìn)一步改良系統(tǒng)特性以滿足具體工程應(yīng)用。
【學(xué)位單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2014
【中圖分類】:TM724
【部分圖文】:
--jwMIs+ +--jwMIpRLLp Lsuiuo--圖 2-12 電磁耦合無線供電電路模型 圖 2-13 電磁耦合無線供電等效電路在圖 2-12 中, 分別為原邊電路和副邊電路的等效內(nèi)阻; 為原邊及12r 和rpsi 和i
--jwMIs+ +--jwMIpRLLp Lsuiuo--圖 2-12 電磁耦合無線供電電路模型 圖 2-13 電磁耦合無線供電等效電路在圖 2-12 中, 分別為原邊電路和副邊電路的等效內(nèi)阻; 為原邊及12r 和rpsi 和i
串聯(lián)補(bǔ)償電路(ps 型)、并聯(lián)-并聯(lián)補(bǔ)償電路(pp 型),如圖 2-16 所示。Cp CsRp RsRLLp LsMIp Is+U1-CpCsRp RsRLLp LsMIp Is+U1-(a)串聯(lián)—串聯(lián)補(bǔ)償(ss 型) (b)串聯(lián)—并聯(lián)補(bǔ)償(sp 型)CsMIp Is+MIp Is+
【參考文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2839462
【學(xué)位單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2014
【中圖分類】:TM724
【部分圖文】:
--jwMIs+ +--jwMIpRLLp Lsuiuo--圖 2-12 電磁耦合無線供電電路模型 圖 2-13 電磁耦合無線供電等效電路在圖 2-12 中, 分別為原邊電路和副邊電路的等效內(nèi)阻; 為原邊及12r 和rpsi 和i
--jwMIs+ +--jwMIpRLLp Lsuiuo--圖 2-12 電磁耦合無線供電電路模型 圖 2-13 電磁耦合無線供電等效電路在圖 2-12 中, 分別為原邊電路和副邊電路的等效內(nèi)阻; 為原邊及12r 和rpsi 和i
串聯(lián)補(bǔ)償電路(ps 型)、并聯(lián)-并聯(lián)補(bǔ)償電路(pp 型),如圖 2-16 所示。Cp CsRp RsRLLp LsMIp Is+U1-CpCsRp RsRLLp LsMIp Is+U1-(a)串聯(lián)—串聯(lián)補(bǔ)償(ss 型) (b)串聯(lián)—并聯(lián)補(bǔ)償(sp 型)CsMIp Is+MIp Is+
【參考文獻(xiàn)】
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1 劉志宇,都東,齊國光;感應(yīng)充電技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J];電力電子技術(shù);2004年03期
本文編號(hào):2839462
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