發(fā)布時(shí)間：2017-09-27 21:01

  本文關(guān)鍵詞：磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸?shù)念l率研究

  更多相關(guān)文章： 磁耦合諧振 無(wú)線電能傳輸 傳輸效率最佳頻率 功效同步

【摘要】：當(dāng)今世界各種便攜式設(shè)備飛速發(fā)展,各種電子設(shè)備如手機(jī),平板電腦,筆記本電腦,電動(dòng)汽車(chē),各種人體植入器件等得到廣泛應(yīng)用,這些設(shè)備的共同特點(diǎn)就是沒(méi)有與電網(wǎng)連接,因而使用便攜方便,但是這些設(shè)備在使用中最大的問(wèn)題就是電池的續(xù)航能力,磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。到目前為止,磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸技術(shù)的傳輸效率,傳輸功率與諧振頻率和系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì),以及阻抗匹配,功效同步等問(wèn)題仍然是制約此項(xiàng)技術(shù)廣泛推廣應(yīng)用的關(guān)鍵所在,因此解決磁諧振無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的技術(shù)問(wèn)題具有極大意義。為解決上述問(wèn)題,本文以傳輸系統(tǒng)中的諧振頻率為主要研究對(duì)象,通過(guò)選取系統(tǒng)最佳諧振頻率,提高系統(tǒng)傳輸效率,增大傳輸功率,實(shí)現(xiàn)功率和效率的同步,同時(shí)解決阻抗匹配問(wèn)題,為磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。本文分別應(yīng)用集總參數(shù)的電路理論、耦合模理論、基于微波的散射參數(shù)(S參數(shù))理論對(duì)無(wú)線傳輸系統(tǒng)進(jìn)行建模,推出各個(gè)理論模型的傳輸效率和功率的表達(dá)式。對(duì)系統(tǒng)的損耗進(jìn)行分析,并分析了不同類(lèi)型線圈的參數(shù)計(jì)算方法。在建立模型的基礎(chǔ)上,應(yīng)用電路理論和耦合模分別證明傳輸效率最佳頻率的存在,并對(duì)傳輸效率最佳頻率的影響因素和傳輸效率的影響因素進(jìn)行分析,應(yīng)用Math CAD軟件對(duì)建立的模型進(jìn)行仿真分析,并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)理論進(jìn)行驗(yàn)證。證明了傳輸效率最佳頻率的存在。在傳輸效率最佳頻率的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了負(fù)載功率最佳頻率,及系統(tǒng)效率最佳頻率,通過(guò)引入功效最佳頻率偏移度ε,對(duì)功效最佳頻率偏移度進(jìn)行分析,得到了功效同步的實(shí)現(xiàn)條件,并分析了最大傳輸功率的影響要素;通過(guò)系統(tǒng)效率最佳頻率與負(fù)載功率最佳頻率的比較,證明了系統(tǒng)效率與負(fù)載功率不存在功效同步的現(xiàn)象;并對(duì)功效同步時(shí)的傳輸系統(tǒng)進(jìn)行分析,得出系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)功效同步條件時(shí),內(nèi)在地滿足阻抗匹配的條件,即自動(dòng)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。同樣應(yīng)用Math CAD軟件進(jìn)行仿真分析,并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)理論進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)負(fù)載功率最佳頻率的存在,驗(yàn)證了傳輸效率最佳頻率與系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)系,以及最大傳輸效率與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系,并證明了系統(tǒng)功效同步的實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：磁耦合諧振 無(wú)線電能傳輸 傳輸效率最佳頻率 功效同步
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM724
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 無(wú)線電能傳輸?shù)难芯楷F(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 無(wú)線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展歷程10-11
• 1.2.2 無(wú)線電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸?shù)难芯糠较?/span>12-19
• 1.3.1 傳輸系統(tǒng)的分析和優(yōu)化12-13
• 1.3.2 頻率分裂的研究13-14
• 1.3.3 阻抗匹配的研究14-15
• 1.3.4 帶中繼線圈的傳輸系統(tǒng)研究15-17
• 1.3.5 多接收線圈系統(tǒng)研究17-18
• 1.3.6 多發(fā)射線圈系統(tǒng)研究18-19
• 1.4 無(wú)線電能傳輸亟待解決的問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)19-20
• 1.4.1 亟待解決的問(wèn)題19-20
• 1.4.2 發(fā)展趨勢(shì)20
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容20-23
• 1.5.1 研究目的20-21
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容21-23
• 2 磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸?shù)睦碚摲治?/span>23-41
• 2.1 磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸?shù)睦碚摶A(chǔ)23-36
• 2.1.1 無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的建模23-27
• 2.1.2 電路理論分析27-30
• 2.1.3 耦合模理論分析30-33
• 2.1.4 基于微波的散射參數(shù)理論(S參數(shù))分析33-36
• 2.2 諧振式無(wú)線電能傳輸?shù)膮?shù)分析36-39
• 2.2.1 軸向螺旋線圈的參數(shù)計(jì)算36
• 2.2.2 平面螺旋線圈的參數(shù)計(jì)算36-38
• 2.2.3 系統(tǒng)損耗分析38-39
• 2.3 本章小結(jié)39-41
• 3 磁耦合諧振式無(wú)線傳輸?shù)膫鬏斝首罴杨l率41-55
• 3.1 傳輸效率最佳頻率的分析41-44
• 3.1.1 集總參數(shù)效率最佳頻率41-43
• 3.1.2 耦合模理論效率最佳頻率43-44
• 3.2 傳輸效率最佳頻率和最大傳輸效率分析44-46
• 3.2.1 傳輸效率最佳頻率影響因素分析44-45
• 3.2.2 負(fù)載對(duì)最大傳輸效率的影響45
• 3.2.3 傳輸距離D對(duì)最大傳輸效率的影響45-46
• 3.3 仿真46-49
• 3.4 實(shí)驗(yàn)49-53
• 3.4.1 諧振頻率對(duì)傳輸效率的影響50-51
• 3.4.2 負(fù)載對(duì)傳輸效率最佳頻率和最大傳輸效率的影響51-52
• 3.4.3 距離對(duì)傳輸效率最佳頻率和最大傳輸效率的影響52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 4 磁耦合諧振式無(wú)線傳輸?shù)墓π筋l率55-71
• 4.1 功效同步頻率55-57
• 4.1.1 負(fù)載功率最佳頻率55-56
• 4.1.2 功效同步的實(shí)現(xiàn)分析56-57
• 4.2 阻抗匹配分析57-59
• 4.2.1 求導(dǎo)匹配57-58
• 4.2.2 阻抗匹配輸入阻抗分析58-59
• 4.2.3 阻抗匹配輸出阻抗分析59
• 4.3 功效同步的系統(tǒng)分析59-61
• 4.3.1 最大負(fù)載功率分析59-60
• 4.3.2 系統(tǒng)效率的最佳諧振頻率60-61
• 4.4 仿真61-65
• 4.4.1 簡(jiǎn)化分析61-62
• 4.4.2 負(fù)載功率與諧振頻率關(guān)系分析62-64
• 4.4.3 功效同步仿真驗(yàn)證64-65
• 4.5 實(shí)驗(yàn)65-70
• 4.5.1 能量供給系統(tǒng)分析65-67
• 4.5.2 功效同步實(shí)驗(yàn)分析67-70
• 4.6 本章小結(jié)70-71
• 5 結(jié)論和展望71-73
• 5.1 主要結(jié)論71-72
• 5.2 工作展望72-73
• 致謝73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 附錄81

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：931850