隨著我國智慧城市的發(fā)展,無線電能充電技術(shù)越來越受到重視,磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)作為一種新興的高可靠性非接觸式充電技術(shù),具有傳輸遠、傳輸效率高、功率大等優(yōu)點,因此對其研究具有很強的理論及應(yīng)用價值。本文建立了基于互感理論的數(shù)學(xué)模型,獲得了影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵參數(shù),設(shè)計并搭建了一套磁耦合諧振式無線充電系統(tǒng)。為了提高傳輸效率,設(shè)計并加入了磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的頻率跟蹤模塊,該模塊可以使發(fā)射線圈頻率隨接收線圈頻率做出實時調(diào)整,從而使兩線圈頻率始終保持一致。本文對磁耦合諧振充電技術(shù)進行了系統(tǒng)設(shè)計,通過實驗結(jié)果驗證了磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)的有效性及實用性。
【學(xué)位單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM724
【部分圖文】：

圖 2-1 磁耦合諧振工作原理框圖Fig.2-1 Magnetic coupling resonant operation block diagram傳遞主要是利用發(fā)射線圈與接收線圈來實現(xiàn)的。并且要諧振頻率相同，兩者在合耦合效應(yīng)的作用下，使能量從傳遞給接收端線圈，能量在此過程中完成了以無線的過程有缺一不可的兩個條件：耦合狀態(tài)以及共振，耦合距離，在此前提下，共振則需要設(shè)置發(fā)射端與接收端電路上的諧振狀態(tài)。式無線電能充電系統(tǒng)主要有兩部分組成，分別是能量發(fā)發(fā)射端包括直流電源、整流濾波電路、以及一個空心線。能量接收端與發(fā)射端相似，也有一個空心線圈電容，另外，接收端還包括消耗線圈電能的負(fù)載。能量接收，兩者相隔一定的距離，且同軸擺放，就能使能量高效耦合諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)中非常重要的部分，因此我們需要對中間部分進行數(shù)學(xué)建模。常用的建

圖 2-2 四種磁耦合諧振電路圖Fig.2-2 Four Magnetically Coupled Resonant Circuit Diagramsa) S-S structure, b)S-P structure, c)P-S structure, d)P-P structure（1）S—S 結(jié)構(gòu)分析：由 a 中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)得：= + + （2-1）= + + + （2-2）其中，Z1、Z2 為發(fā)射端與接收端的二端口網(wǎng)絡(luò)等效阻抗，R1、R2 為發(fā)射端與接收端的串聯(lián)或并聯(lián)阻抗，L1、L2 為發(fā)射端與接收端的電感值，C1、C2 為發(fā)射端與接收端的串聯(lián)或并聯(lián)電容，RL 為負(fù)載阻抗，ω為諧振角頻率。由 a 圖中電流的方向，得到基爾霍夫電壓方程： = （2-3） = 0 （2-4）其中，Ui 為輸入電源，M 為輸入端與接收端之間的互感。由上式得：=（ ）（2-5）=（2-6）

采用等效電壓分析法構(gòu)建等效電路模型，電路如圖2-3 所示，其中，D 表示發(fā)射端與接收端兩線圈之間的距離。U 表示頻率為ω的理想高頻信號源，M 表示諧振器互感值。L 表示發(fā)射線圈的電感量，L 表示接收線圈的電感量，在高頻狀態(tài)下電路會產(chǎn)生寄生電阻，其中發(fā)射端寄生電阻為R ，接收端寄生電阻為R ，諧振器的寄生電容忽略不計，發(fā)射端與接收端的匹配電容分別用C 、C 表示。設(shè)發(fā)射端線圈中電流的角頻率為ω，有效值為I
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號：2892430