大功率電磁諧振式無(wú)線能量傳輸.pdf

1、電磁諧振式無(wú)線能量傳輸技術(shù)是一種新型的無(wú)線能量傳輸技術(shù)，它采用非輻射近場(chǎng)共振耦合的原理實(shí)現(xiàn)能量的有效、安全傳輸，具有傳統(tǒng)無(wú)線能量傳輸方式所不具有的優(yōu)點(diǎn)，并將成為最有發(fā)展前景的無(wú)線能量傳輸技術(shù)。因此，對(duì)電磁諧振式無(wú)線能量傳輸技術(shù)的研究具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。本文對(duì)電磁諧振式無(wú)線能量傳輸技術(shù)進(jìn)行了基礎(chǔ)性研究，內(nèi)容主要涵蓋了理論分析、軟件仿真、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，主要工作如下：
　　第一，通過(guò)理論對(duì)磁耦合諧振式無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了深入分

2、析。首先通過(guò)耦合模理論分析了理想單擺系統(tǒng)和實(shí)際磁耦合諧振系統(tǒng)能量傳遞的物理過(guò)程，得出了能量傳遞過(guò)程中的影響因素和頻率分裂現(xiàn)象。然后通過(guò)電路理論建立諧振系統(tǒng)的等效電路模型，得出系統(tǒng)的傳輸效率，并且分析了影響傳輸效率的因素。最后通過(guò)二端口網(wǎng)絡(luò)理論得出諧振系統(tǒng)的傳輸效率與S參數(shù)的關(guān)系。
　　第二，分析線圈工作在高頻時(shí)的特性，得出了線圈電阻、分布電容、電感、互感和耦合系數(shù)、品質(zhì)因素的計(jì)算表達(dá)式，并且根據(jù)電路理論得出源線圈的輸入阻抗和實(shí)際系

3、統(tǒng)傳輸效率的表達(dá)式。完成線圈的設(shè)計(jì)，通過(guò)Ansoft HFSS仿真了線圈的諧振頻率和和系統(tǒng)的傳輸性能，得出了線圈的諧振頻率和品質(zhì)因素，以及系統(tǒng)的頻率特性、距離特性、磁力線和磁場(chǎng)分布、源線圈端輸入阻抗等。
　　第三，研究了外界物體對(duì)系統(tǒng)的干擾和系統(tǒng)對(duì)人體的電磁輻射。首先建立人體的仿真模型，分別研究了人體在兩線圈中間位置對(duì)系統(tǒng)的干擾和人體對(duì)系統(tǒng)干擾的臨界距離。然后研究了系統(tǒng)對(duì)人體的電磁輻射。最后通過(guò)電磁屏蔽理論和仿真分析了不同金屬材料