金屬板介質(zhì)下用超聲波實(shí)現(xiàn)能量與信號(hào)的同步傳輸
發(fā)布時(shí)間:2021-08-12 01:54
無(wú)線電能傳輸技術(shù)因其供電的靈活性受到普遍關(guān)注,F(xiàn)階段已較為成熟的電磁感應(yīng)耦合和電磁諧振式無(wú)線電能傳輸技術(shù)均以電磁場(chǎng)作為傳遞的媒介,遇到金屬障礙物時(shí),能量傳輸將會(huì)減弱甚至阻斷。用超聲耦合無(wú)線電能傳輸(Ultrasonic Coupled Wireless Power Transfer,UCWPT)技術(shù)為密閉金屬容器內(nèi)用電設(shè)備供電時(shí)可避免上述問(wèn)題。目前受到重點(diǎn)關(guān)注的是能量傳輸功率與效率的提升,但對(duì)負(fù)載的用電情況關(guān)注不夠,因此能量與信號(hào)的同步傳輸方式,可在傳輸能量的同時(shí)將設(shè)備接收到的用電情況用信號(hào)的方式從密閉容器內(nèi)部傳遞出來(lái),增加供電的靈活性并提高電能質(zhì)量。這也將是今后研究無(wú)線電能傳輸技術(shù)的一個(gè)熱點(diǎn)方向。闡述了UCWPT技術(shù)的研究背景以及研究現(xiàn)狀,對(duì)金屬介質(zhì)的UCWPT系統(tǒng)進(jìn)行理論分析,利用機(jī)電類比原理建立了功率型壓電換能器的等效電路模型,分析了能量收、發(fā)側(cè)換能器在諧振和非諧振狀態(tài)時(shí),UCWPT系統(tǒng)的等效電路模型和傳遞函數(shù)。提出了一種利用超聲波實(shí)現(xiàn)能量與信號(hào)反向同步傳輸?shù)姆椒?利用負(fù)載電壓信號(hào)與三角波信號(hào)比較得到PWM波,負(fù)載電壓的變化體現(xiàn)在PWM波占空比的變化,該P(yáng)WM波用于驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 UCWPT國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的及主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
2 金屬板介質(zhì)下UCWPT和信號(hào)同步傳輸原理分析
2.1 金屬板介質(zhì)下UCWPT和信號(hào)同步傳輸方案
2.2 功率型壓電超聲換能器
2.2.1 壓電效應(yīng)
2.2.2 機(jī)電類比
2.2.3 機(jī)電等效模型
2.3 UWCPT系統(tǒng)等效電路模型建立
2.4 換能器工作狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)的影響
2.5 本章小結(jié)
3 金屬板介質(zhì)下UWCPT和信號(hào)同步傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1 換能器的選擇
3.2 電源設(shè)計(jì)
3.3 信號(hào)發(fā)送部分設(shè)計(jì)
3.3.1 傳輸方案分析
3.3.2 方案設(shè)計(jì)
3.4 信號(hào)接收部分設(shè)計(jì)
3.5 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
4 金屬板介質(zhì)下UCWPT和信號(hào)同步傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
4.1 金屬板介質(zhì)UCWPT系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
4.1.1 電源性能測(cè)試
4.1.2 電能傳輸實(shí)驗(yàn)
4.2 能量與信號(hào)同步傳輸實(shí)驗(yàn)
4.2.1 信號(hào)從容器外部向容器內(nèi)部的傳送
4.2.2 信號(hào)從容器內(nèi)部向容器外部的傳送
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]圓碟中回音壁模式的耦合條件[J]. 周劍英,戴密特,郝寅雷,楊建義,王明華,江曉清. 光子學(xué)報(bào). 2009(02)
[2]機(jī)電類比法分析[J]. 聶麗青. 科技信息(學(xué)術(shù)研究). 2008(32)
碩士論文
[1]基于壓電效應(yīng)的壓電發(fā)電技術(shù)研究[D]. 姬玉芳.中北大學(xué) 2011
本文編號(hào):3337339
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 UCWPT國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的及主要研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
2 金屬板介質(zhì)下UCWPT和信號(hào)同步傳輸原理分析
2.1 金屬板介質(zhì)下UCWPT和信號(hào)同步傳輸方案
2.2 功率型壓電超聲換能器
2.2.1 壓電效應(yīng)
2.2.2 機(jī)電類比
2.2.3 機(jī)電等效模型
2.3 UWCPT系統(tǒng)等效電路模型建立
2.4 換能器工作狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)的影響
2.5 本章小結(jié)
3 金屬板介質(zhì)下UWCPT和信號(hào)同步傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1 換能器的選擇
3.2 電源設(shè)計(jì)
3.3 信號(hào)發(fā)送部分設(shè)計(jì)
3.3.1 傳輸方案分析
3.3.2 方案設(shè)計(jì)
3.4 信號(hào)接收部分設(shè)計(jì)
3.5 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
4 金屬板介質(zhì)下UCWPT和信號(hào)同步傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
4.1 金屬板介質(zhì)UCWPT系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
4.1.1 電源性能測(cè)試
4.1.2 電能傳輸實(shí)驗(yàn)
4.2 能量與信號(hào)同步傳輸實(shí)驗(yàn)
4.2.1 信號(hào)從容器外部向容器內(nèi)部的傳送
4.2.2 信號(hào)從容器內(nèi)部向容器外部的傳送
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]圓碟中回音壁模式的耦合條件[J]. 周劍英,戴密特,郝寅雷,楊建義,王明華,江曉清. 光子學(xué)報(bào). 2009(02)
[2]機(jī)電類比法分析[J]. 聶麗青. 科技信息(學(xué)術(shù)研究). 2008(32)
碩士論文
[1]基于壓電效應(yīng)的壓電發(fā)電技術(shù)研究[D]. 姬玉芳.中北大學(xué) 2011
本文編號(hào):3337339
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