基于電磁諧振耦合無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì).pdf

1、自從電能大規(guī)模應(yīng)用以來(lái)，電能的傳輸一直都采用有線傳輸。隨著各種用電設(shè)備的增加，各種電線和充電線路雜亂無(wú)章、電線間的接觸故障和接觸火花等導(dǎo)致有線傳輸?shù)娜秉c(diǎn)越來(lái)越多；另一方面，各種電動(dòng)汽車充電問(wèn)題、電氣化鐵路供電問(wèn)題、物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用以及礦井下不適合有線供電的需求增多，導(dǎo)致人們開(kāi)始尋找新的電能傳輸方式。
　　迄今為止，電能的無(wú)線輸送方式分為三種:電磁諧振耦合、電磁感應(yīng)和微波方式。本文通過(guò)比較三種傳輸方式的優(yōu)缺點(diǎn)，確定以電磁諧振耦合式

2、無(wú)線能量傳輸為研究對(duì)象。磁諧振耦合能量傳輸范圍僅限于磁場(chǎng)的近場(chǎng)，與微波和磁感應(yīng)傳輸方式比較，磁諧振耦合效率適中、距離適中、功率適中。本文在理論分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并通過(guò)制作實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　首先從電磁諧振耦合的機(jī)理上進(jìn)行梳理，從理論上分析了電路的電磁諧振性質(zhì)和耦合性質(zhì)；推導(dǎo)了功率和效率的計(jì)算表達(dá)式，從式中可以得到頻率、直流電源電壓、耦合系數(shù)、線圈特性、線圈之間距離和負(fù)載特性等對(duì)能量傳輸?shù)挠绊?，得?/p>

3、了最大功率和最大效率傳輸條件。
　　然后對(duì)無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從理論上計(jì)算了發(fā)射、接收電路參數(shù)，利用電磁場(chǎng)仿真軟件FEKO、ADS、數(shù)學(xué)分析工具M(jìn)atlab等對(duì)發(fā)射、接收電路進(jìn)行了仿真計(jì)算，將仿真數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)分析比較，確定了發(fā)射、接收線圈的制作參數(shù)。
　　最后設(shè)計(jì)制作了發(fā)射線圈、開(kāi)關(guān)電路、驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)源和低壓電源，通過(guò)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)影響磁諧振耦合能量傳輸?shù)闹萍s條件逐個(gè)進(jìn)行分析，驗(yàn)證無(wú)線能量傳輸?shù)目尚行浴?b