無線電能傳輸關(guān)鍵問題研究及應(yīng)用.pdf

1、無線電能傳輸技術(shù)是一種以電磁場為傳輸介質(zhì)的新穎的電能傳輸技術(shù)，它利用近區(qū)磁場電磁耦合的優(yōu)勢，在諧振理論基礎(chǔ)上實現(xiàn)電能的無接觸式傳輸，此方式具有穩(wěn)定、靈活、高效、安全等優(yōu)勢。無線電能傳輸技術(shù)主要應(yīng)用于對用電設(shè)備進(jìn)行無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)備移動靈活性差等缺點。無線充電為無電氣連接非接觸式充

2、電，克服了許多傳統(tǒng)電能傳輸?shù)牟蛔恪o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，它彌補了傳統(tǒng)充電方式的不足。所以，對無線電能傳輸技術(shù)的研究具有相當(dāng)重要的應(yīng)用價值和實際意義。
　　無線電能傳輸?shù)膶嵸|(zhì)是指借助物理空間的傳輸介質(zhì)，如：高頻交變磁場、微波、電磁波、RF射頻無線電波等，實現(xiàn)電能通過非接觸的形式由發(fā)射裝置傳輸?shù)浇邮昭b置。本文通過調(diào)研無線電能傳輸技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，以及在相關(guān)應(yīng)用背景的基礎(chǔ)上，通過研究無線電能傳輸

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

4、水平偏移距離對互感參數(shù) M的影響、不同互感參數(shù)對傳輸效率的影響、不同頻率不同負(fù)載不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對傳輸特性的影響等，通過研究及分析，為無線充電系統(tǒng)硬件平臺的搭建提供了理論指導(dǎo)。
　　最后，本文結(jié)合對無線電能傳輸特性的研究，設(shè)計出能夠為鋰電池充電的無線充電系統(tǒng)硬件電路，包括電源電路、DC-AC逆變電路、保護電路、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)的采集和實驗分析。最終完成一套傳輸距離為6cm時，傳輸效率可達(dá)83％，傳輸