經皮耦合無線可再充電系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、近幾年來，經皮耦合無線可再充電系統(tǒng)受到了越來越多的關注。該系統(tǒng)中的核心元件-非接觸變壓器，消除了電能傳輸中的機械磨損和接觸松動，因此安全性能好和壽命高，被應用在許多得特殊場合，比如植入式醫(yī)療器械、神經刺激器的鋰電池充電等。同時顯示出良好的可靠性、安全性與方便性，具有很好的醫(yī)學價值和應用前景。
　　 本文分析了經皮耦合無線能量傳輸系統(tǒng)的基本原理，介紹了該系統(tǒng)中現(xiàn)存的核心技術問題，并針對經皮耦合系統(tǒng)進行了具體設計，本文的主要工作如下

2、：
　　 (1)介紹了非接觸變壓器的理論基礎，建立了等效電路模型，采用互感模型來分析非接觸變壓器的耦合性能，并闡述了無功補償對變壓器性能的影響。
　　 (2)介紹了有限元軟件的基礎電磁場理論知識，并利用該軟件和實驗測量兩種方法對非接觸變壓器無線傳輸效率進行了仿真和實驗的對比分析，同時針對非接觸變壓器漏感大的缺點，選取諧振電路拓撲結構進行無功補償。
　　 (3)介紹了經皮耦合無線可再充電系統(tǒng)的硬件電路設計。依照從體

3、外到體內的順序對無線可再充電系統(tǒng)進行了相應的硬件電路設計。
　　 (4)介紹了經皮耦合無線可再充電系統(tǒng)的軟件設計，包括主流程圖，Zigbee無線通信模塊等軟件設計。
　　 本文設計了一套經皮耦合無線可再充電系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了體積小，重量輕的平板式磁路結構非接觸變壓器：采用了兩塊鋰電池交替充電的方式，延長了經皮耦合無線充電器的使用壽命；實現(xiàn)了僅用1.5小時就可以把容量300mAH鋰電池充滿電；使用Zigbee無線通信實現(xiàn)體