諧振耦合多載式無線電能傳輸系統(tǒng)的研究.pdf

1、無線電能傳輸技術帶來的便利性使其逐漸成為研究熱點，其中諧振耦合式無線輸能系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的中遠距離能量傳輸，具有較高的分析價值和研究意義。目前對單個負載諧振耦合無線電能傳輸系統(tǒng)的研究分析及裝置應用較多，然而，多載式系統(tǒng)的分析研究相對較少。
　　針對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、仿真分析和實驗測試，其中實驗部分通過設計變換電路模塊及硬件平臺的搭建對系統(tǒng)進行效果驗證和性能分析。
　　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)設計問題存在一定的限制性，所以從等效電路理論進行系統(tǒng)建模，通過公式推導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、傳輸距離以及負載電阻參數(shù)對系統(tǒng)傳輸特性的影響。
　　在系統(tǒng)理論分析方面，首先通過對單載系統(tǒng)研究得到系統(tǒng)的最佳傳輸距離及最佳負載值，通過分析頻率分裂問題以及電容補償問題得到補償拓撲結(jié)構(gòu)的選擇方法;其次通過對多載系統(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)推導得到多負載系統(tǒng)最佳傳輸狀態(tài)條件和功率分配通用式。
　　在系統(tǒng)實驗測試方面，設計了變換電路模塊及對應的驅(qū)動電路，通過測試得到半橋逆變電路設計的合理性，實驗效果部分成功點亮了不同位置下的兩負載端的燈泡，數(shù)據(jù)測試部分得到距離與系統(tǒng)性能的關系;其中同軸異側(cè)兩負載的最優(yōu)距離是15cm和17cm，效率最終達到為42.43％;同軸同側(cè)兩負載的最優(yōu)距離是13cm和26cm，效率