基于非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與無(wú)線電能傳輸特性研究.pdf

1、隨著電氣時(shí)代的到來(lái)，人類對(duì)電力的依賴也逐漸增加，在滿足用電需求的同時(shí)，人們對(duì)電能的傳輸也提出了新的方法。無(wú)線電能傳輸技術(shù)擺脫了冗雜的用電線路，具有安全、靈活等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究焦點(diǎn)，有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　無(wú)線電能傳輸技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如家用電器、植入式醫(yī)療設(shè)備、電動(dòng)汽車、可穿戴設(shè)備等。磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)了中距離的電能傳輸，但在實(shí)際的應(yīng)用中，由于場(chǎng)合的限制，諧振器的發(fā)射與接收裝置往往存在較

2、大的尺寸差異，這樣非對(duì)稱耦合線圈的設(shè)計(jì)與傳能特性的研究是無(wú)線傳能系統(tǒng)研究過(guò)程中不能回避的問題。
　　首先，文章構(gòu)建了非對(duì)稱無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的電路模型，綜合考慮非對(duì)稱系統(tǒng)參數(shù)多且相互耦合的實(shí)際問題，推導(dǎo)出系統(tǒng)的接收功率、傳輸效率與距離的關(guān)系式。由關(guān)系式分析可知:接收功率與傳輸效率分別受到頻率與互感M的影響。因此通過(guò)分析工作頻率與耦合線圈互感M,得出非對(duì)稱系統(tǒng)的頻率特性與距離特性兩大特性。
　　其次，文章借助COMSOL Mul

3、tiphysics進(jìn)行物理場(chǎng)仿真。分別設(shè)計(jì)不同尺寸的諧振系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，得出耦合系統(tǒng)尺寸這一重要參數(shù)對(duì)距離特性的影響規(guī)律;同時(shí)在不同距離下，對(duì)尺寸比分別2∶1與5∶1的耦合系統(tǒng)進(jìn)行角度改變，總結(jié)出不同非對(duì)稱耦合系統(tǒng)的方向特性規(guī)律。
　　再次，考慮到非對(duì)稱耦合線圈的設(shè)計(jì)問題，文章在COMSOL模型的基礎(chǔ)上，分別對(duì)比了平面圓形、平面方形與螺旋筒形三種形狀的傳能效果。同時(shí)研究了線徑、尺寸、匝間距等參數(shù)對(duì)品質(zhì)因數(shù)的影響規(guī)律，為今后線圈的