基于感應(yīng)耦合的無線電能傳輸技術(shù).pdf

1、感應(yīng)耦合無線電能傳輸系統(tǒng)利用互感線圈，在相距一定的距離的情況下，通過電磁耦合，進行能量的傳遞，從而實現(xiàn)電能在無電氣連接的情況下的傳輸。該技術(shù)是目前國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界探索的一個新領(lǐng)域，有很重要的研究意義和發(fā)展前景。感應(yīng)耦合無線電能傳輸技術(shù)集電力電子、電工理論、微波工程、信息工程等于一體，目前已經(jīng)有研究成果投入了實際應(yīng)用。
　　本論文基于近距離大功率無線傳輸電能的考慮，通過理論推導(dǎo)、軟件仿真和實驗，研究了影響互感線圈和松耦合變壓器電

2、感和耦合系數(shù)的因素，分析了感應(yīng)耦合無線電能傳輸系統(tǒng)的輸出功率和效率。主要工作如下：
　　對現(xiàn)有的三種無線電能傳輸?shù)姆绞竭M行理論分析，在分析了各種方式的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，考慮到近距離大功率無線傳輸電能的需要，選擇感應(yīng)耦合電能無線傳輸作為研究方向。基于互感模型，建立了感應(yīng)耦合無線電能傳輸系統(tǒng)的電路模型，給出了補償電容、輸出功率和效率等的表達式。
　　采用數(shù)值積分的方法，編寫程序計算無鐵芯互感線圈的電感和耦合系數(shù)。分析無鐵芯互感線圈

3、系統(tǒng)的輸出功率和效率，研究在不同頻率條件下的電容補償問題。針對無鐵芯互感線圈系統(tǒng)的特點和近距離大功率無線傳輸電能的需要，主要有兩種解決方法:提高系統(tǒng)工作頻率和采用有鐵芯的松耦合變壓器系統(tǒng)，通過比較兩種方法的優(yōu)缺點，確定了選用松耦合變壓器。
　　利用ANSYS軟件計算松耦合變壓器的電感和耦合系數(shù)。分析在不同形狀的鐵芯和不同長度的氣隙的情況下松耦合變壓器的電感值和耦合系數(shù)。探討鐵芯的相對磁導(dǎo)率和位移對松耦合變壓器電感和耦合系數(shù)的影響。