無線電能傳輸是以交變磁場作為傳輸介質(zhì),在相同諧振頻率的物體之間實現(xiàn)耦合諧振并進(jìn)行高效率能量交換的一種能量傳輸方式。不過,目前該技術(shù)并不成熟,有很多關(guān)鍵技術(shù)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(shù)正處在研究發(fā)展階段。但是,無線電能傳輸技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用。本文主要應(yīng)用磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)設(shè)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(shù)的相關(guān)熱點問題進(jìn)行簡要介紹;分析了該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,簡要介紹無線電能傳輸技術(shù)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立簡單模型,運用Saber仿真軟件對串/串拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)射和接收部分進(jìn)行波形分析;對影響無線電能傳輸?shù)膸讉因素進(jìn)行分析包括:拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、頻率特性、品質(zhì)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(shè)計,該硬件電路主要包括:高頻逆變電路、開關(guān)管驅(qū)動電路、方波信號生成電路、耦合線圈設(shè)計、整流電路設(shè)計、穩(wěn)壓電路設(shè)計等,并逐步介紹各部分的設(shè)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(shè)計的充電系統(tǒng)進(jìn)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?zāi)P?驗證系統(tǒng)的可行性。
【學(xué)位授予單位】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)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(shù)的研究背景
1.2 無線供電技術(shù)歷史發(fā)展及現(xiàn)階段研究成果
1.3 無線供電技術(shù)分類
1.4 研究的意義和應(yīng)用領(lǐng)域
1.4.1 研究的意義
1.4.2 應(yīng)用領(lǐng)域
1.5 論文主要研究內(nèi)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(jié)
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?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響
3.1.2 系統(tǒng)頻率的影響
3.1.3 品質(zhì)因數(shù)的影響
3.2 線圈特性的影響
3.3 本章小結(jié)
4 磁耦合諧振無線充電平臺硬件設(shè)計
4.1 無線充電平臺應(yīng)用到的技術(shù)
4.2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3 高頻逆變電路設(shè)計
4.3.1 高頻逆變電路拓?fù)溥x擇
4.3.2 逆變電路器件選型及參數(shù)選取
4.3.3 驅(qū)動電路設(shè)計
4.4 耦合線圈設(shè)計
4.4.1 線圈幾何形狀設(shè)計
4.4.2 線圈材料及參數(shù)選擇
4.5 整流濾波電路設(shè)計
4.6 穩(wěn)壓電路設(shè)計
4.7 本章小結(jié)
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(jié)構(gòu)
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(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】
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