無(wú)線電能傳輸關(guān)鍵問(wèn)題研究及應(yīng)用.pdf

1、無(wú)線電能傳輸技術(shù)是一種以電磁場(chǎng)為傳輸介質(zhì)的新穎的電能傳輸技術(shù)，它利用近區(qū)磁場(chǎng)電磁耦合的優(yōu)勢(shì)，在諧振理論基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)接觸式傳輸，此方式具有穩(wěn)定、靈活、高效、安全等優(yōu)勢(shì)。無(wú)線電能傳輸技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行無(wú)電氣連接的非接觸充電。目前，傳統(tǒng)電能傳輸方式主要使用導(dǎo)線連接電源和用電設(shè)備，導(dǎo)線裸露在空氣中不僅存在安全隱患，而且占據(jù)著大量空間，造成環(huán)境不美觀，使得室內(nèi)布線繁瑣，還有充電設(shè)備移動(dòng)靈活性差等缺點(diǎn)。無(wú)線充電為無(wú)電氣連接非接觸式充

2、電，克服了許多傳統(tǒng)電能傳輸?shù)牟蛔?。無(wú)線電能傳輸方式能夠?qū)τ秒娫O(shè)備進(jìn)行安全地、靈活地、快速地充電，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)充電方式的不足。所以，對(duì)無(wú)線電能傳輸技術(shù)的研究具有相當(dāng)重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)際意義。
　　無(wú)線電能傳輸?shù)膶?shí)質(zhì)是指借助物理空間的傳輸介質(zhì)，如：高頻交變磁場(chǎng)、微波、電磁波、RF射頻無(wú)線電波等，實(shí)現(xiàn)電能通過(guò)非接觸的形式由發(fā)射裝置傳輸?shù)浇邮昭b置。本文通過(guò)調(diào)研無(wú)線電能傳輸技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，以及在相關(guān)應(yīng)用背景的基礎(chǔ)上，通過(guò)研究無(wú)線電能傳輸

3、原理和傳輸特性，以及對(duì)模型的仿真和分析，最終將無(wú)線電能傳輸技術(shù)應(yīng)用于無(wú)線充電，并詳細(xì)的設(shè)計(jì)出無(wú)線充電系統(tǒng)電路。
　　本文完成的主要工作如下：
　　首先，對(duì)無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，主要包括：無(wú)線電能傳輸方式的差異、無(wú)線電能傳輸基本原理、研究熱點(diǎn)及應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，構(gòu)思出從研究系統(tǒng)入手的系統(tǒng)框架。
　　其次，通過(guò)對(duì)無(wú)線電能傳輸模型進(jìn)行理論分析及仿真，探究系統(tǒng)中關(guān)鍵參數(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)傳輸各項(xiàng)指標(biāo)的影響，包括不同垂直距離及不同

4、水平偏移距離對(duì)互感參數(shù) M的影響、不同互感參數(shù)對(duì)傳輸效率的影響、不同頻率不同負(fù)載不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)傳輸特性的影響等，通過(guò)研究及分析，為無(wú)線充電系統(tǒng)硬件平臺(tái)的搭建提供了理論指導(dǎo)。
　　最后，本文結(jié)合對(duì)無(wú)線電能傳輸特性的研究，設(shè)計(jì)出能夠?yàn)殇囯姵爻潆姷臒o(wú)線充電系統(tǒng)硬件電路，包括電源電路、DC-AC逆變電路、保護(hù)電路、控制電路、采集電路、頻率調(diào)整電路，然后進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)的采集和實(shí)驗(yàn)分析。最終完成一套傳輸距離為6cm時(shí)，傳輸效率可達(dá)83％，傳輸