【摘要】：傳統(tǒng)有線輸電方式的弊端日漸顯露,導(dǎo)線的磨損、老化等易產(chǎn)生接觸火花,嚴(yán)重影響供電過(guò)程的可靠性和安全性。磁耦合諧振式無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)電磁污染小,傳輸效率高,且不會(huì)對(duì)人體造成傷害,因此擁有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。本文首先從理論上推導(dǎo)多線圈磁耦合諧振式無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)中,負(fù)載接收功率和傳輸效率關(guān)于線圈間傳輸距離的函數(shù)關(guān)系式,并提出運(yùn)用求解滿足約束條件下的非線性方程解法,討論總傳輸距離一定時(shí)中繼線圈位置對(duì)系統(tǒng)性能的影響,進(jìn)一步對(duì)中繼線圈個(gè)數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響進(jìn)行了分析。并基于理論推導(dǎo)設(shè)計(jì)了兩款用戶平臺(tái)軟件,該軟件可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的理論計(jì)算,直接根據(jù)設(shè)定的系統(tǒng)參數(shù)得到相應(yīng)數(shù)據(jù),并繪制系統(tǒng)距離特性函數(shù)關(guān)系圖�；谝陨隙嗑�圈磁耦合諧振式無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)理論分析,搭建了整體實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,中繼線圈個(gè)數(shù)的增加會(huì)使傳輸功率以及效率得到提升,但只有傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)改善效果才較為明顯。在三線圈無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)中,中繼線圈處在中間位置時(shí),傳輸功率最大;在四線圈無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)中,達(dá)到最佳傳輸功率時(shí)線圈位置沒(méi)有明顯規(guī)律。另外,當(dāng)負(fù)載端所接收到的功率一定時(shí),四線圈系統(tǒng)比三線圈系統(tǒng)能達(dá)到更大的傳輸距離。最后,為了增大負(fù)載端接收功率,在發(fā)射線圈前端設(shè)計(jì)了一款功率放大器,并分別對(duì)雙線圈、三線圈、四線圈系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。結(jié)果表明,功率放大器的加入可使負(fù)載端接收功率大幅度提高,并且有效的延長(zhǎng)無(wú)線電能的傳輸距離,增強(qiáng)了系統(tǒng)的可實(shí)用性。
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文率傳輸方式簡(jiǎn)介波長(zhǎng)的長(zhǎng)短，可將無(wú)線功率傳輸技術(shù)分為近區(qū)場(chǎng)傳輸和輸方式為主的無(wú)線電波和激光是當(dāng)電磁波與場(chǎng)源的距傳輸方式[4]，具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：包括直流電源、微波的發(fā)射端將電能轉(zhuǎn)換為電磁波的形式發(fā)射出去，包括接流二極管、直流濾波器等器件的接收端設(shè)備將收集到的流電或者交流電的形式，供負(fù)載設(shè)備使用。如圖 1-1 所

圖 1-1 電磁波輻射無(wú)線傳輸原理圖遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)傳輸方式的系統(tǒng)的傳輸距離一般可以達(dá)到數(shù)千米，能夠同，這種方案在空間發(fā)電領(lǐng)域已被成功應(yīng)用[5]。太陽(yáng)能衛(wèi)星把收集波形式發(fā)射回地球，地面接收設(shè)備端的微波整流天線把能量接收于電磁輻射會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響，傳輸效率很低而且可能會(huì)對(duì)手機(jī)制了其在民用場(chǎng)合的應(yīng)用。區(qū)場(chǎng)的傳輸方式相比，近區(qū)場(chǎng)方式的能量傳輸距離最多只有幾米卻可高達(dá)幾十瓦甚至上千瓦，并且傳輸過(guò)程中能量損耗較低，傳場(chǎng)傳輸主要分為電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合兩種方式，由于電場(chǎng)耦合可害所以應(yīng)用場(chǎng)合受到了較大限制。目前主要研究的是磁場(chǎng)耦合式場(chǎng)耦合的方式又分為諧振式和感應(yīng)式兩種。式 WPT 技術(shù)主要通過(guò)電磁感應(yīng)原理，，利用可分離變壓器方式完原理圖如圖 1-2 所示。感應(yīng)式耦合系統(tǒng)中原邊和副邊處于松耦合般在幾毫米至幾厘米之間，并且隨著傳輸距離的增大效率會(huì)急劇
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM724

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本文編號(hào)：2696483