發(fā)布時間：2021-03-09 20:36

　　無線供電技術(shù)自問世以來,便因其非接觸、安全可靠的特點(diǎn)受到國內(nèi)外學(xué)者的青睞,此后便獲得長足的發(fā)展。近年來,無線供電技術(shù)已經(jīng)開始嶄露頭角,尤其是在電動汽車和數(shù)碼電子產(chǎn)品應(yīng)用等方面。然而,無線供電技術(shù)在旋轉(zhuǎn)設(shè)備方面的應(yīng)用卻少之又少,旋轉(zhuǎn)設(shè)備目前仍沿用傳統(tǒng)的導(dǎo)電滑環(huán)供電方式,普遍存在磨損嚴(yán)重、接觸不良和穩(wěn)定性差等問題。本文正是基于這一問題,對無線供電技術(shù)在旋轉(zhuǎn)設(shè)備方面的應(yīng)用開展相關(guān)研究,旨在設(shè)計(jì)一套應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備的無線供電系統(tǒng)。本文首先基于課題指標(biāo)需求,對應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備的無線供電系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。對比分析了幾種常用的諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),選用S-S型結(jié)構(gòu)作為系統(tǒng)諧振拓?fù)?并完成相關(guān)理論公式推導(dǎo),確定了系統(tǒng)電路模型。同時對系統(tǒng)損耗開展相關(guān)研究,完成了無線供電系統(tǒng)理論模型的建立。針對設(shè)計(jì)的無線供電系統(tǒng),開展了系統(tǒng)效率優(yōu)化分析,主要研究了互感、負(fù)載電阻對系統(tǒng)效率的影響,同時從功率損耗方面給出效率優(yōu)化改進(jìn)措施,并通過電路仿真初步驗(yàn)證了效率優(yōu)化及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性�；诶碚摲治黾靶蕛�(yōu)化結(jié)果,明確了耦合機(jī)構(gòu)參數(shù)需求,并結(jié)合本文提出的耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則,分別經(jīng)過仿真模型設(shè)計(jì),磁芯優(yōu)化,尺寸優(yōu)化和參數(shù)優(yōu)化等幾個階... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

埃因霍芬理工大學(xué)研發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝置

然后進(jìn)行了理論論證并制作了演示樣機(jī)，實(shí)驗(yàn)樣機(jī)如圖1-2 所示[7]。實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的直流輸出電壓為 25V，傳輸功率約為 10W，效率高達(dá)71.5%，轉(zhuǎn)速超過 600RPM，但由于容性功率轉(zhuǎn)換技術(shù)，對傳輸功率限制較大，因此實(shí)用價值有限。圖 1-2 威斯康星大學(xué)麥迪遜分校研發(fā)的樣機(jī)瑞士 SUSPI 大學(xué)的 A. Sofia 等人于 2016 年提出了一種用于離心機(jī)旋轉(zhuǎn)體供電的無線電能傳輸系統(tǒng)，可以較好的解決離心機(jī)旋轉(zhuǎn)體在進(jìn)行一些自動化操作時受限的問題[8]。該系統(tǒng)的耦合機(jī)構(gòu)由兩個印制電路板平面圓形線圈組成，兩個印制板平面線圈同軸放置，如圖 1-3 所示。實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)可以在 5mm的傳輸距離下，實(shí)現(xiàn) 11W 的功率傳輸

-3 離心機(jī)無線電能傳輸系統(tǒng)發(fā)射端和接收端印制板示m Lee 教授所帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在文獻(xiàn)[9]中，提出了感器供電的無線電能傳輸方式，如圖 1-4 所示。該合諧振原理，系統(tǒng)接收端由三個圓形線圈組成，分軸周圍；系統(tǒng)發(fā)射端采用兩個間隔 60°的較大圓側(cè)；系統(tǒng)工作頻率為 14.32MHz，發(fā)射和接收線圈檢測傳感器提供直流 9V 電壓輸出。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)效率分析與優(yōu)化[D]. 李中啟.湖南大學(xué) 2016
[2]具有兩種載流子的高壓功率LDMOS的研究[D]. 杜文芳.電子科技大學(xué) 2016

碩士論文
[1]具有強(qiáng)偏移適應(yīng)性的電動轎車靜態(tài)無線充電系統(tǒng)研究[D]. 楊光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]人工心臟無線供電裝置研制[D]. 欒盈盈.重慶大學(xué) 2016
[3]無線電能傳輸系統(tǒng)LLC型復(fù)合諧振模式研究[D]. 邱寧.重慶大學(xué) 2016
[4]基于可分離變壓器的小功率旋轉(zhuǎn)式供能系統(tǒng)的研究[D]. 陳輝.燕山大學(xué) 2015
[5]遠(yuǎn)距離小功率無線電能傳輸技術(shù)研究[D]. 李振杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]高頻磁元件磁芯損耗的測量研究[D]. 楊向東.福州大學(xué) 2014
[7]小功率非接觸旋轉(zhuǎn)式供能系統(tǒng)的研究[D]. 肖海榮.燕山大學(xué) 2013



本文編號：3073437