發(fā)布時(shí)間：2021-02-03 09:19

　　無(wú)線電能傳輸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)非接觸的電能傳輸,從而減少傳統(tǒng)有線傳輸帶來(lái)的麻煩。磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸是其中一種常用的技術(shù)手段。當(dāng)前,磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸技術(shù)仍存在傳輸效率較低、適應(yīng)性差等問(wèn)題。對(duì)此,本文開(kāi)展了能量耦合線圈的建模研究,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的效率、適應(yīng)性?xún)?yōu)化研究。首先,介紹了無(wú)線電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀,分析了磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸四種補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其電能傳輸效率。其次,針對(duì)植入式大腦神經(jīng)信號(hào)采集中的供電需求,設(shè)計(jì)了一個(gè)無(wú)線供電平臺(tái)。在發(fā)送端采用三相三層發(fā)送線圈陣列,可在目標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生具有全向均勻磁場(chǎng),可為植入在大腦皮層的過(guò)個(gè)植入器件同時(shí)供電。通過(guò)計(jì)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(chǎng)的大小,并進(jìn)行了 HFSS仿真驗(yàn)證。在接收端,對(duì)帶有管狀磁芯的螺旋線圈進(jìn)行了 RLC解析建模,HFSS仿真和在牛肉組織中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的精確性。接著,針對(duì)無(wú)線電能傳輸技術(shù)在腫瘤熱療法中的應(yīng)用,采用生物兼容的金屬環(huán)替代磁性顆粒植入目標(biāo)區(qū)域的方式,以提高感應(yīng)加熱效率為目標(biāo),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(yàn)... 

【文章來(lái)源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１心臟起搏器實(shí)物圖??圖１．２所示為市場(chǎng)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(xué)碩士學(xué)位論文???口服及外用藥物而言其療法更精準(zhǔn)更高效。圖１．２（ｃ）是植入式仿生眼，仿生眼設(shè)備植入到病??人的視網(wǎng)膜上，設(shè)備中含有電極陣列、及無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，攝像頭捕捉到的畫(huà)面信號(hào)經(jīng)??過(guò)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(hào)和能量傳遞均采用無(wú)線形式。??

２０１２年韓國(guó)高等科學(xué)技術(shù)研宄院提出了一種產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)的空間矩形諧振線圈結(jié)構(gòu)［９］。??為防止傳輸效率降低（因未對(duì)準(zhǔn)的接收諧振線圈導(dǎo)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(jié)構(gòu)，產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)。其結(jié)構(gòu)模型如圖１．５（ａ）所示，??磁場(chǎng)強(qiáng)度仿真結(jié)果如圖１．５（ｂ）所示。該方案通過(guò)理論分析、仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測(cè)量驗(yàn)證了該諧??振線圈的磁場(chǎng)均勻特性。并指出該線圈磁場(chǎng)均勻性與常規(guī)線圈相比，無(wú)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于磁場(chǎng)諧振耦合的無(wú)線電力傳輸發(fā)射及接收裝置的研究[J]. 黃輝,黃學(xué)良,譚林林,丁曉辰.  電工電能新技術(shù). 2011(01)



本文編號(hào)：3016264