基于PCB諧振線圈的無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-29 12:12
隨著物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴和便攜式設(shè)備的發(fā)展,用電設(shè)備越來(lái)越多,傳統(tǒng)有線供電方式越來(lái)越無(wú)法滿足人們對(duì)品質(zhì)生活的追求,而無(wú)線能量傳輸技術(shù)(WPT)因其較高的安全性和便捷性等優(yōu)點(diǎn)而廣受關(guān)注。在植入式醫(yī)療設(shè)備、水下環(huán)境以及礦井等特殊領(lǐng)域,無(wú)線供電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)更加明顯。最近幾年來(lái),廣大科研工作者積極投身到無(wú)線供電相關(guān)技術(shù)的研究中,從人體檢測(cè)膠囊到無(wú)線充電樁都有其身影。雖然,該技術(shù)早就被提出,但目前并未被大規(guī)模推廣應(yīng)用。究其原因是該系統(tǒng)充電速度、所能傳輸?shù)木嚯x、功率及效率還未達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用的要求,這也是該技術(shù)的瓶頸所在。以此為切入點(diǎn),本文借助仿真工具并結(jié)合理論分析,針對(duì)普通中小功率家用電器,設(shè)計(jì)了基于磁耦合諧振理論的無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)。并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和特性研究。主要從以下幾個(gè)方面對(duì)該系統(tǒng)展開研究:(1)基于推挽式E類功率放大電路拓?fù)湓O(shè)計(jì)了高頻電源,并采用了由氮化鎵新材料制成的功率場(chǎng)效應(yīng)管作為開關(guān)器件,該電源可在0.5MHz~1.5MHz頻率范圍內(nèi)高效穩(wěn)定工作。(2)借助于仿真軟件強(qiáng)大的多場(chǎng)耦合能力,通過(guò)建模仿真獲得了系統(tǒng)效率隨諧振回路LC比值變化而變化的關(guān)系曲線。因而,確定了 LC比值的最佳范圍。...
【文章來(lái)源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3微波輻射式無(wú)線能量傳輸示意圖??
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從而推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展[11]。??:.P調(diào)??圖1.5無(wú)線充電汽車叫??#錚桑剩??^?Coffl?DO?coill? ̄j?if—DD?coil2??一碰?I:?wsmem??m,?f_:??圖1.6奧克蘭大學(xué)設(shè)計(jì)的接收線圈方案_??6??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)線輸電關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 程時(shí)杰,陳小良,王軍華,文勁宇,黎靜華. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(19)
[2]無(wú)線電能傳輸中線圈設(shè)計(jì)對(duì)效率的影響綜述[J]. 李素環(huán),廖承林,王麗芳,郭彥杰,朱慶偉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[3]E類功率放大器負(fù)載變化對(duì)工作特性的影響分析[J]. 鄧思建,譚堅(jiān)文,廖瑞金,葉方偉,曾德平,劉青松. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)
[4]電磁機(jī)械同步共振無(wú)接觸傳能與轉(zhuǎn)換方法研究[J]. 張獻(xiàn),章鵬程,楊慶新,李陽(yáng),金亮,薛明. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]電磁耦合諧振式無(wú)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(yáng),蔡燕,金亮. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[6]基于動(dòng)態(tài)調(diào)諧實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的最大功率傳輸[J]. 強(qiáng)浩,黃學(xué)良,譚林林,吉青晶,趙家明. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2012(07)
[7]電磁耦合諧振式傳能系統(tǒng)的頻率分裂特性研究[J]. 張獻(xiàn),楊慶新,陳海燕,李陽(yáng),張欣,金亮. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(09)
[8]利用超聲波方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線電能傳輸?shù)目尚行缘难芯縖J]. 張建華,黃學(xué)良,鄒玉煒,柏楊. 電工電能新技術(shù). 2011(02)
[9]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)
[10]無(wú)接觸電能傳輸技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 楊慶新,陳海燕,徐桂芝,孫民貴,傅為農(nóng). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(07)
博士論文
[1]大功率諧振式無(wú)線電能傳輸方法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李陽(yáng).河北工業(yè)大學(xué) 2012
[2]基于電磁—機(jī)械同步共振的無(wú)線電能傳輸與轉(zhuǎn)換方法研究[D]. 張獻(xiàn).河北工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)傳輸功效的優(yōu)化與研究[D]. 李庚午.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[2]植入式磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸研究[D]. 楊鵬.杭州電子科技大學(xué) 2017
[3]四線圈電磁諧振式無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 萬(wàn)如.華南理工大學(xué) 2015
[4]磁諧振耦合無(wú)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
[5]高頻磁元件磁芯損耗的測(cè)量研究[D]. 楊向東.福州大學(xué) 2014
[6]磁耦合諧振式無(wú)線能量傳輸距離特性及其實(shí)驗(yàn)裝置研究[D]. 張小壯.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3370635
【文章來(lái)源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.3微波輻射式無(wú)線能量傳輸示意圖??
交流電源?負(fù)i??圖1.2磁耦合諧振式無(wú)線能量傳輸示意圖??1.3.3微波輻射式??微波輻射式無(wú)線能量傳輸技術(shù)以電磁波作為傳輸媒介,如圖1.3所示,電能??通過(guò)微波轉(zhuǎn)換裝置,從發(fā)射端的天線發(fā)出電磁波,接收端的天線接收到后再通過(guò)??轉(zhuǎn)化裝置轉(zhuǎn)化為電能,提供給負(fù)載使用。??I7?、A?['?W?'?'??'?\/?II?微波?1?V?;?/??\、?V?=^>?\v?V???、微波轉(zhuǎn)?N?I?微波轉(zhuǎn)?\??電能發(fā)射天線?電能接收天線??圖1.3微波輻射式無(wú)線能量傳輸示意圖??基于微波轄射的無(wú)線傳能方式屬于遠(yuǎn)場(chǎng)傳輸,傳輸距離可在千米以上,且可??進(jìn)行大功率傳輸。但也同樣存在許多不足,例如發(fā)射和接收天線需嚴(yán)格矯正對(duì)準(zhǔn),??4??
從而推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展[11]。??:.P調(diào)??圖1.5無(wú)線充電汽車叫??#錚桑剩??^?Coffl?DO?coill? ̄j?if—DD?coil2??一碰?I:?wsmem??m,?f_:??圖1.6奧克蘭大學(xué)設(shè)計(jì)的接收線圈方案_??6??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)線輸電關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 程時(shí)杰,陳小良,王軍華,文勁宇,黎靜華. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(19)
[2]無(wú)線電能傳輸中線圈設(shè)計(jì)對(duì)效率的影響綜述[J]. 李素環(huán),廖承林,王麗芳,郭彥杰,朱慶偉. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[3]E類功率放大器負(fù)載變化對(duì)工作特性的影響分析[J]. 鄧思建,譚堅(jiān)文,廖瑞金,葉方偉,曾德平,劉青松. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)
[4]電磁機(jī)械同步共振無(wú)接觸傳能與轉(zhuǎn)換方法研究[J]. 張獻(xiàn),章鵬程,楊慶新,李陽(yáng),金亮,薛明. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2014(09)
[5]電磁耦合諧振式無(wú)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(yáng),蔡燕,金亮. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(21)
[6]基于動(dòng)態(tài)調(diào)諧實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的最大功率傳輸[J]. 強(qiáng)浩,黃學(xué)良,譚林林,吉青晶,趙家明. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2012(07)
[7]電磁耦合諧振式傳能系統(tǒng)的頻率分裂特性研究[J]. 張獻(xiàn),楊慶新,陳海燕,李陽(yáng),張欣,金亮. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(09)
[8]利用超聲波方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線電能傳輸?shù)目尚行缘难芯縖J]. 張建華,黃學(xué)良,鄒玉煒,柏楊. 電工電能新技術(shù). 2011(02)
[9]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)
[10]無(wú)接觸電能傳輸技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 楊慶新,陳海燕,徐桂芝,孫民貴,傅為農(nóng). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(07)
博士論文
[1]大功率諧振式無(wú)線電能傳輸方法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李陽(yáng).河北工業(yè)大學(xué) 2012
[2]基于電磁—機(jī)械同步共振的無(wú)線電能傳輸與轉(zhuǎn)換方法研究[D]. 張獻(xiàn).河北工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)傳輸功效的優(yōu)化與研究[D]. 李庚午.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[2]植入式磁耦合諧振無(wú)線電能傳輸研究[D]. 楊鵬.杭州電子科技大學(xué) 2017
[3]四線圈電磁諧振式無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 萬(wàn)如.華南理工大學(xué) 2015
[4]磁諧振耦合無(wú)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
[5]高頻磁元件磁芯損耗的測(cè)量研究[D]. 楊向東.福州大學(xué) 2014
[6]磁耦合諧振式無(wú)線能量傳輸距離特性及其實(shí)驗(yàn)裝置研究[D]. 張小壯.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3370635
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3370635.html
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