谐振耦合式电能无线传输系统研究.pdf

【彩碉日期：塑丝荷日期：盘越．笸．＆．痧娟本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包本人郑重声明：所呈交的学位论文．是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名关于学位论文使用权的说明括：Ｓ腥ū９堋⒉⑾蛴泄夭棵潘徒谎宦畚牡脑敫从〖学校可以采用影印、缩印或其它子复制手段复制并保存学位论文；？稍市学位论文被查阅或借阅；？梢匝踅涣魑D康模粗圃秃徒换谎论文；？梢怨ú佳宦畚牡娜ú炕虿糠帜谌保密学位论文在解密后遵守此规定签名导师签名日期青
谐振耦合式电能无线传输系统研究摘要年初，美国麻省理工学院的科研人员利用电磁谐振耦合原理，使用两个相距椎耐呷Γ晒Φ赝ü墙酉叩姆绞浇芰看透桓龉率为瓦的电灯泡，从而掀起了研究电能无线传输技术的热潮。谐振耦合式电能无线传输技术作为一种新型的电能传输技术，利用电磁谐振耦合原理，该技术综合应用高频逆变技术、谐振补偿技术、谐振耦合技术、高频整理滤波稳压技术等等，通过两个具有相同谐振频率的线圈产生高频交变耦合磁场实现电能在一定距离范围内传输。相对于传统的接线式电能传输技术，该技术更加灵活、安全、可靠，能实现供电设备和用电设备之间的中程距离电能传输，具有无方向性、穿透性强等优点。由于目前谐振耦合式电能无线传输技术仍处于发展起步阶段，国内对其理论分析和试验研究还不成熟，且影响系统传输特性的因素太多，在传输功率、传输效率和传输距离上离实际应用还有差距，为保证系统达到较好的估输效果，需要综合考虑系统各环节的选型与设计，分析各参数对传输特性的影响。基于此，本文详细的介绍了谐振耦合式电能无线传输系统主要环节的选型与设计，通过实验对比分析各参数对系统传输功率、传输效率和传输距离的影响，并制作试验样机进行验证。本文主要完成了以下内容：樯芰四壳爸饕<钢值缒芪尴叽浼际包括电磁感应式、微波式、太原理上大学硕士研究生学位论文
谐振耦合式墓谕庋芯肯肿础Ｕ攵阅壳肮谙喙乩砺酆褪笛檠芯壳啡的现状，阐述了本文的研究目的和意义以及研究的主要内容。游锢硌У慕嵌炔隽诵痴耨詈鲜降缒芪尴叽湎低常低撤⑸涞电磁场划分为近区磁场和远区磁场。然后介绍谐振耦合式电能无线传输系统的工作原理和系统结构，分析涉及系统的关键技术：高频逆变技术、谐振补偿技术、谐振耦合技术、整流滤波技术。晗附樯芰诵痴耨詈鲜降缒芪尴叽湎低掣髦饕5缏返难⌒陀肷杓疲并给出系统每部分的设计指导措施。饕Mü员仁笛槔捶治鲅芯浚治隽擞跋煜低炒涔β视氪湫的有关因素，对影响传输距离的各因素进行了实验研究分析。ü齃软件对系统发射端进行仿真分析，为具体器件选型提供直接依据。对第一阶段小型样机进行分析研究和实验测试，找出制约传输距离和传输效率的原因。第二阶段试验样机在第一阶段样机的基础上进行改进，预计能达到较好效果。最后设计了谐振耦合式电能无线传输驱动小型电机系统，并进行穿透性实验，实验结果验证了样机的可行性。关键词：谐振耦合，电能无线传输，谐振频率，发射线圈，接收线圈太原理工大学硕士研究生学位论文
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目录摘要．．缒芪尴叽浞绞郊肮谕庋芯肯肿础电磁感应式电能无线传输技术疚难芯康闹饕D谌第二章谐振耦合式电能无线传输原理分析本章小结第一章绪论；微波式电能无线传输技术痴耨钌崾降缒芪尴叽浼际论文研究目的和意义啃痴耨詈鲜降缒芪尴叽湎低澄锢砘谐振耦合式电能无线传输系统的工作原理谐振耦台式电能无线传输系统构成第三章谐振耦合式电能无线传输系统电路选型与设计咂的姹涞缏返难⌒陀肷杓扛咂的姹涞缏吠仄私峁寡⌒陀肷杓咂的姹涞缏菲骷难⌒陀肷杓开关管的选取驱动电路的设计讲ㄐ藕挪缏飞杓谐振耦合环节的选型与设计空心螺旋线圈的参数设计呷π痴竦绺呷Ω咂档缱呷Ω咂档缛太原理工大学硕士究生学位论文⋯⋯⋯
攀秸第四章谐振耦合式电能无线传输系统建模分析与参数特性研究痴耨钐ㄊ降缒芪尴叽湎低车牡缏纺Ｐ呷Σ问韵低呈涑龉β屎痛湫实挠跋ジ邢凳齅对系统输出功率和传输效率的影响呔抖源渚嗬氲挠跋呷χ本抖源渚嗬氲挠跋呷υ咽源渚嗬氲挠跋呷Σ问煌贝渚嗬胧笛第五章谐振耦合式电能无线传输系统仿真分析与实验验证呷ジ械募扑谐振电容髀瞬ㄎ妊沟缏费⌒陀肷杓半波式整流堆拐瞬妊沟缏本章小结影响系统输出功率和传输效率因素分析痴衿德识韵低呈涑龉β屎痛湫实挠跋淙氲缪苟韵低呈涑龉β实挠跋影响传输距离的因素分析】频率对传输距离的影响呷Σ问嗤贝渚嗬胧笛缛莶问源渚嗬氲挠跋系统仿真分析第一阶段电能无线传输装置的研究