發(fā)布時間：2021-02-03 09:19

　　無線電能傳輸技術可以實現(xiàn)非接觸的電能傳輸,從而減少傳統(tǒng)有線傳輸帶來的麻煩。磁耦合諧振式無線電能傳輸是其中一種常用的技術手段。當前,磁耦合諧振式無線電能傳輸技術仍存在傳輸效率較低、適應性差等問題。對此,本文開展了能量耦合線圈的建模研究,并以此為基礎進行了無線電能傳輸系統(tǒng)的效率、適應性優(yōu)化研究。首先,介紹了無線電能傳輸技術的研究現(xiàn)狀,分析了磁耦合諧振無線電能傳輸四種補償網(wǎng)絡結構及其電能傳輸效率。其次,針對植入式大腦神經(jīng)信號采集中的供電需求,設計了一個無線供電平臺。在發(fā)送端采用三相三層發(fā)送線圈陣列,可在目標區(qū)域產(chǎn)生具有全向均勻磁場,可為植入在大腦皮層的過個植入器件同時供電。通過計算優(yōu)化了發(fā)送線圈單元的尺寸,提高了最差情況下磁場的大小,并進行了 HFSS仿真驗證。在接收端,對帶有管狀磁芯的螺旋線圈進行了 RLC解析建模,HFSS仿真和在牛肉組織中進行的實驗結果驗證了模型的精確性。接著,針對無線電能傳輸技術在腫瘤熱療法中的應用,采用生物兼容的金屬環(huán)替代磁性顆粒植入目標區(qū)域的方式,以提高感應加熱效率為目標,優(yōu)化了發(fā)送和接收線圈的尺寸、工作頻率等,COMSOLMultiphysics和HFSS仿真驗... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１心臟起搏器實物圖??圖１．２所示為市場上現(xiàn)有的部分植入式器件，植入式器件正處于不斷發(fā)展迭代的階段，??

?杭州電子科技大學碩士學位論文???口服及外用藥物而言其療法更精準更高效。圖１．２（ｃ）是植入式仿生眼，仿生眼設備植入到病??人的視網(wǎng)膜上，設備中含有電極陣列、及無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，攝像頭捕捉到的畫面信號經(jīng)??過處理后被送回仿生眼，仿生眼與視神經(jīng)接收端之間的信號和能量傳遞均采用無線形式。??

２０１２年韓國高等科學技術研宄院提出了一種產(chǎn)生均勻磁場的空間矩形諧振線圈結構［９］。??為防止傳輸效率降低（因未對準的接收諧振線圈導致阻抗失配而降低效率），該線圈采用在??充電平面上方相互垂直的立體諧振線圈結構，產(chǎn)生均勻磁場。其結構模型如圖１．５（ａ）所示，??磁場強度仿真結果如圖１．５（ｂ）所示。該方案通過理論分析、仿真結果和實驗測量驗證了該諧??振線圈的磁場均勻特性。并指出該線圈磁場均勻性與常規(guī)線圈相比，無論接收線圈在傳輸??距離處的位置如何，發(fā)送諧振線圈和接收諧振線圈之間的總傳輸效率可提高４４％。??３??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于磁場諧振耦合的無線電力傳輸發(fā)射及接收裝置的研究[J]. 黃輝,黃學良,譚林林,丁曉辰.  電工電能新技術. 2011(01)



本文編號：3016264