發(fā)布時間：2020-12-21 21:48

　　隨著各類消費(fèi)電子、電動汽車及植入式醫(yī)療傳感器數(shù)量的快速增長,基于近場磁耦合諧振的無線能量傳輸（Wireless Power Transfer,WPT）因其有傳輸距離適中、效率相對較高及對生物體和環(huán)境影響較小的特點(diǎn),近年來成為這個領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。如何提高能量傳輸效率,并解決效率隨距離增加而呈指數(shù)衰減的問題,是其中的關(guān)鍵點(diǎn)。解決這個問題,除了提高線圈的品質(zhì)因數(shù)之外,就是對發(fā)射/接收端之間的磁場進(jìn)行調(diào)控,以使更多的能量被傳輸?shù)浇邮斩�。具有�?fù)折射、倏逝波增強(qiáng)、完美透鏡等奇異物理特性的電磁超材料,有望解決這個電磁場近場調(diào)控的問題。本文主要研究磁導(dǎo)率為負(fù)的電磁超材料在WPT系統(tǒng)中的增強(qiáng)機(jī)制,并對加入不同類型負(fù)磁超材料板的系統(tǒng)傳輸特性規(guī)律進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于不定磁導(dǎo)率超材料板增強(qiáng)的小型化低頻無線能量傳輸系統(tǒng)。本文的主要內(nèi)容如下:首先,本文對典型的基于近場磁諧振式雙線圈WPT系統(tǒng)的電路進(jìn)行了分析,并定義了其系統(tǒng)傳輸效率。通過采用磁偶極子近似模型,對加入負(fù)磁超材料板后的系統(tǒng)互感計(jì)算公式進(jìn)行了推導(dǎo),并對該公式近似的約束條件進(jìn)行了數(shù)值仿真與驗(yàn)證。結(jié)果表明,當(dāng)整個系統(tǒng)工作在深亞波長狀態(tài)下時,理論值... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 所研究課題的發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容及安排
2 負(fù)磁超材料增強(qiáng)的WPT理論計(jì)算
    2.1 雙線圈WPT電路模型分析
    2.2 磁偶極子點(diǎn)互感的近似計(jì)算
    2.3 磁偶極子近似條件的數(shù)值驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
3 負(fù)磁超材料增強(qiáng)的WPT數(shù)值仿真
    3.1 數(shù)值仿真模型
    3.2 各向同性負(fù)磁超材料
    3.3 各向異性負(fù)磁超材料
    3.4 不定磁導(dǎo)率超材料
    3.5 本章小結(jié)
4 不定磁導(dǎo)率超材料增強(qiáng)的WPT系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
    4.1 不定磁導(dǎo)率超材料增強(qiáng)的WPT傳輸特性
    4.2 不定磁導(dǎo)率超材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.3 超材料仿真結(jié)果分析與調(diào)控規(guī)律
    4.4 WPT系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磁耦合無線能量傳輸中耦合模理論和電路理論的對比分析[J]. 杜秀,王健強(qiáng),程鵬天.  電工技術(shù)學(xué)報. 2013(S2)
[2]電磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的建模、設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 張獻(xiàn),楊慶新,陳海燕,李陽,蔡燕,金亮.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(21)
[3]基于諧振耦合的電能無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 傅文珍,張波,丘東元.  機(jī)電工程. 2011(06)
[4]頻率跟蹤式諧振耦合電能無線傳輸系統(tǒng)研究[J]. 傅文珍,張波,丘東元.  變頻器世界. 2009(08)
[5]自諧振線圈耦合式電能無線傳輸?shù)淖畲笮史治雠c設(shè)計(jì)[J]. 傅文珍,張波,丘東元,王偉.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2009(18)

碩士論文
[1]磁諧振耦合無線能量傳輸機(jī)理及實(shí)驗(yàn)裝置研究[D]. 杜秀.北京交通大學(xué) 2014
[2]新型亞波長電磁超材料的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D]. 范迎春.西安電子科技大學(xué) 2014



本文編號：2930562