諧振耦合多載式無線電能傳輸系統(tǒng)的研究.pdf

1、無線電能傳輸技術(shù)帶來的便利性使其逐漸成為研究熱點(diǎn)，其中諧振耦合式無線輸能系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的中遠(yuǎn)距離能量傳輸，具有較高的分析價(jià)值和研究意義。目前對(duì)單個(gè)負(fù)載諧振耦合無線電能傳輸系統(tǒng)的研究分析及裝置應(yīng)用較多，然而，多載式系統(tǒng)的分析研究相對(duì)較少。
　　針對(duì)多載諧振耦合無線電能傳輸系統(tǒng)的研究，包括系統(tǒng)的建模、仿真分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，其中實(shí)驗(yàn)部分通過設(shè)計(jì)變換電路模塊及硬件平臺(tái)的搭建對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行效果驗(yàn)證和性能分析。
　　在系統(tǒng)模型建立方面，給出

2、了兩種不同建模方法，由于耦合模理論在參數(shù)設(shè)計(jì)問題存在一定的限制性，所以從等效電路理論進(jìn)行系統(tǒng)建模，通過公式推導(dǎo)和仿真分析得出了系統(tǒng)的功率及效率傳輸特性。具體分析了系統(tǒng)諧振耦合模塊中的諧振頻率、電感線圈、傳輸距離以及負(fù)載電阻參數(shù)對(duì)系統(tǒng)傳輸特性的影響。
　　在系統(tǒng)理論分析方面，首先通過對(duì)單載系統(tǒng)研究得到系統(tǒng)的最佳傳輸距離及最佳負(fù)載值，通過分析頻率分裂問題以及電容補(bǔ)償問題得到補(bǔ)償拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇方法;其次通過對(duì)多載系統(tǒng)的研究得到系統(tǒng)的距離

3、和耦合系數(shù)選擇范圍，提出了系統(tǒng)最佳傳輸狀態(tài)以及功率分配研究方法，經(jīng)推導(dǎo)得到多負(fù)載系統(tǒng)最佳傳輸狀態(tài)條件和功率分配通用式。
　　在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試方面，設(shè)計(jì)了變換電路模塊及對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，通過測(cè)試得到半橋逆變電路設(shè)計(jì)的合理性，實(shí)驗(yàn)效果部分成功點(diǎn)亮了不同位置下的兩負(fù)載端的燈泡，數(shù)據(jù)測(cè)試部分得到距離與系統(tǒng)性能的關(guān)系;其中同軸異側(cè)兩負(fù)載的最優(yōu)距離是15cm和17cm，效率最終達(dá)到為42.43％;同軸同側(cè)兩負(fù)載的最優(yōu)距離是13cm和26cm，效率