磁諧振耦合無(wú)線能量傳輸機(jī)理及實(shí)驗(yàn)裝置研究.pdf

1、磁諧振耦合式無(wú)線能量傳輸技術(shù)作為一種新型能量傳輸技術(shù)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。該技術(shù)通過(guò)諧振線圈在特定工作頻率下產(chǎn)生變化的高頻磁場(chǎng)。當(dāng)不同諧振線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)頻率相同時(shí)，磁場(chǎng)發(fā)生共振，形成共振能量傳輸通道，實(shí)現(xiàn)能量的無(wú)線傳輸。相對(duì)于傳統(tǒng)感應(yīng)無(wú)線能量傳輸方式，其能量傳輸距離更遠(yuǎn)，且傳輸方向不受限制，因而具有更廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文的研究?jī)?nèi)容包括磁諧振耦合無(wú)線能量傳輸基本原理分析，小型無(wú)線能量傳輸裝置設(shè)計(jì)，影響能量傳輸?shù)年P(guān)鍵

2、因素分析，系統(tǒng)各級(jí)效率分析等?；谏鲜隼碚摲治觯攸c(diǎn)研究了一種優(yōu)化的諧振線圈。
　　本文首先建立了磁諧振耦合式無(wú)線能量傳輸?shù)臄?shù)學(xué)模型，應(yīng)用耦合模理論和電路理論的方法分別對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析和計(jì)算，分析了系統(tǒng)的基本工作原理和能量傳輸通道;并且用MATLAB軟件計(jì)算了諧振線圈的電壓和電流，驗(yàn)證了所建等效電路模型的正確性。
　　諧振線圈是磁諧振耦合技術(shù)中的關(guān)鍵單元。本文比較了常見(jiàn)的平面螺旋型和圓柱型線圈的結(jié)構(gòu)和磁場(chǎng)分布特點(diǎn)，采用平

3、面螺旋型線圈作為諧振線圈。給出了平面螺旋型諧振線圈的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法——傳輸線模型法，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、等效集總參數(shù)建模分析及計(jì)算。并將此算法用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)，計(jì)算得出諧振線圈的等效電路參數(shù)和諧振頻率;設(shè)計(jì)并制作了兩個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)完全相同的平面螺旋型線圈，測(cè)量了其等效電路參數(shù)和本征頻率，實(shí)測(cè)值與程序計(jì)算值誤差在10％以內(nèi)。
　　本文按照磁諧振耦合式無(wú)線能量傳輸?shù)南到y(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以及諧振線圈頻率、線圈空載品質(zhì)因數(shù)、線圈之間的能量