多發(fā)射線圈磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的研究.pdf

1、磁耦合諧振式無線電能傳輸是利用磁耦合諧振原理進(jìn)行能量傳輸?shù)男滦蜔o線電能傳輸技術(shù)，具有效率高、非輻射、方向性好等優(yōu)點(diǎn)，適合電能的中等距離無線傳輸，是近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前無線電能傳輸?shù)难芯抗ぷ髦饕趩伟l(fā)射線圈展開，隨著無線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展以及發(fā)射源節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，開展多發(fā)射線圈無線電能傳輸系統(tǒng)的研究具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　首先，本文分析了耦合模理論、散射矩陣?yán)碚?、電路理論等三種常見的磁耦合諧振式無線電能傳輸

2、理論。分析結(jié)果表明，電路理論對磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)中的電氣參數(shù)和結(jié)構(gòu)的解釋更加直觀，能夠方便地進(jìn)行系統(tǒng)建模，同時(shí)也有利于對諧振線圈的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　其次，本文基于電路理論分別對單發(fā)射線圈和多發(fā)射線圈磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了建模，通過計(jì)算得到了電壓傳輸比和效率最大條件下的最優(yōu)耦合系數(shù)和最優(yōu)負(fù)載，并分析了耦合系數(shù)和負(fù)載變化對系統(tǒng)輸出電壓、輸出功率和效率的影響。同時(shí)，本文利用仿真軟件對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了所建

3、模型的正確性。
　　隨后，針對多發(fā)射線圈磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)，提出了可對系統(tǒng)接收端輸出電壓進(jìn)行控制的相位偏移法。當(dāng)耦合系數(shù)或負(fù)載變化時(shí)，該方法通過改變發(fā)射端輸入電源之間的相位差可使系統(tǒng)輸出電壓保持恒定。同時(shí)，該方法無需在系統(tǒng)接收端增加DC-DC電路，有效降低了系統(tǒng)成本。仿真結(jié)果驗(yàn)證了相位偏移法的有效性。
　　最后，構(gòu)建了多發(fā)射線圈磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對包括高頻逆變電路、諧振線圈、整流電路及電壓采集電