磁耦合諧振式無線充電系統(tǒng)設計與仿真
發(fā)布時間:2021-06-10 14:22
無線電能傳輸是以交變磁場作為傳輸介質,在相同諧振頻率的物體之間實現(xiàn)耦合諧振并進行高效率能量交換的一種能量傳輸方式。不過,目前該技術并不成熟,有很多關鍵技術有待提高,比如:能量的傳輸距離、傳輸效率、電磁輻射等問題,因此該技術正處在研究發(fā)展階段。但是,無線電能傳輸技術的應用前景不容小覷,其諸多的優(yōu)越性必將使其得到大規(guī)模的應用。本文主要應用磁耦合諧振式無線電能傳輸技術設計一款手機充電平臺。本文介紹了無線電能傳輸?shù)谋尘凹捌浒l(fā)展現(xiàn)狀,并對該技術的相關熱點問題進行簡要介紹;分析了該技術的應用領域,簡要介紹無線電能傳輸技術的幾種類型;分析諧振式無線電能傳輸?shù)姆绞?針對串聯(lián)諧振式拓撲結構建立簡單模型,運用Saber仿真軟件對串/串拓撲結構的發(fā)射和接收部分進行波形分析;對影響無線電能傳輸?shù)膸讉因素進行分析包括:拓撲結構、頻率特性、品質因數(shù)、線圈形狀等,并運用MATLAB仿真軟件驗證這些影響因素。文章主要部分是對系統(tǒng)硬件電路的設計,該硬件電路主要包括:高頻逆變電路、開關管驅動電路、方波信號生成電路、耦合線圈設計、整流電路設計、穩(wěn)壓電路設計等,并逐步介紹各部分的設計步思路和步驟,給出器件的參數(shù);對圓環(huán)形和螺旋形耦合線圈做出對比分析,選擇合適的耦合線圈。最后,對設計的充電系統(tǒng)進行仿真驗證和實驗測試,得出各個模塊的仿真波形,通過波形的分析,找出系統(tǒng)存在的問題,搭建實驗模型,驗證系統(tǒng)的可行性。
【學位授予單位】:遼寧工程技術大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TM724
本文編號:1470279
【學位授予單位】:遼寧工程技術大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TM724
文章目錄
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 無線供電技術的研究背景
1.2 無線供電技術歷史發(fā)展及現(xiàn)階段研究成果
1.3 無線供電技術分類
1.4 研究的意義和應用領域
1.4.1 研究的意義
1.4.2 應用領域
1.5 論文主要研究內容
2 磁耦合諧振無線充電系統(tǒng)理論模型與仿真驗證
2.1 磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)工作原理
2.2 無線充電系統(tǒng)模型
2.3 Saber仿真驗證
2.4 本章小結
3 磁耦合諧振無線電能傳輸影響因素分析
3.1 諧振電路的影響
3.1.1 拓撲結構的影響
3.1.2 系統(tǒng)頻率的影響
3.1.3 品質因數(shù)的影響
3.2 線圈特性的影響
3.3 本章小結
4 磁耦合諧振無線充電平臺硬件設計
4.1 無線充電平臺應用到的技術
4.2 系統(tǒng)整體結構設計
4.3 高頻逆變電路設計
4.3.1 高頻逆變電路拓撲選擇
4.3.2 逆變電路器件選型及參數(shù)選取
4.3.3 驅動電路設計
4.4 耦合線圈設計
4.4.1 線圈幾何形狀設計
4.4.2 線圈材料及參數(shù)選擇
4.5 整流濾波電路設計
4.6 穩(wěn)壓電路設計
4.7 本章小結
5 無線充電系統(tǒng)仿真和實驗測試
5.1 充電系統(tǒng)整體電路結構
5.2 發(fā)射電路仿真
5.3 接收電路仿真
5.4 系統(tǒng)實驗驗證
5.5 本章小結
結論
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 黃學良;吉青晶;譚林林;王維;趙家明;周亞龍;;磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)串并式模型研究[J];電工技術學報;2013年03期
2 李陽;楊慶新;閆卓;張超;陳海燕;張獻;;無線電能有效傳輸距離及其影響因素分析[J];電工技術學報;2013年01期
3 趙爭鳴;張藝明;陳凱楠;;磁耦合諧振式無線電能傳輸技術新進展[J];中國電機工程學報;2013年03期
4 沈娜;李長生;張合;;磁耦合共振無線能量傳輸系統(tǒng)建模與分析[J];儀器儀表學報;2012年12期
5 程麗敏;崔玉龍;;磁耦合諧振式無線電能傳輸技術研究進展[J];電工電氣;2012年12期
6 鄧亞峰;薛建國;張緒鵬;喬向杰;;雙增強線圈電磁諧振式無線供電系統(tǒng)研究[J];機械設計與制造;2012年10期
7 鄧亞峰;薛建國;張緒鵬;喬向杰;;電磁諧振式無線供電系統(tǒng)的增強線圈研究[J];制造業(yè)自動化;2012年17期
8 李陽;楊慶新;閆卓;陳海燕;張獻;金亮;薛明;;磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的頻率特性[J];電機與控制學報;2012年07期
9 古麗萍;;令人期待的無線電力傳輸及其發(fā)展[J];中國無線電;2012年01期
10 丘東元;眭永明;王學梅;張波;;基于Saber的“電力電子技術”仿真教學研究[J];電氣電子教學學報;2011年02期
本文編號:1470279
本文鏈接:http://www.wukwdryxk.cn/kejilunwen/dianlilw/1470279.html
教材專著