無線能量傳輸?shù)姆蔷€性現(xiàn)象研究.pdf

1、磁耦合諧振式無線能量傳輸技術(shù)是一種新型的無線能量傳輸方式，其傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸功率大的優(yōu)點(diǎn)使其成為近年來研究熱點(diǎn)。無線能量傳輸系統(tǒng)由功率信號(hào)的產(chǎn)生、功率的發(fā)送與接收、功率的整流等模塊組成，包含開關(guān)器件、磁性器件等非線性器件，是一個(gè)典型的高頻高階非線性系統(tǒng)，本文圍繞以下幾個(gè)方面展開研究工作：
　　1.本文將磁性材料應(yīng)用到磁耦合諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)中，對(duì)平板磁芯線圈的電感大小、磁場分布及線圈之間的耦合系數(shù)進(jìn)行了理論、仿真和實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)

2、驗(yàn)驗(yàn)證了平板磁芯線圈在近距離的范圍內(nèi)能夠提高傳輸性能。
　　2.針對(duì)無線能量傳輸系統(tǒng)中存在的頻率分裂現(xiàn)象的問題，本文對(duì)耦合電路的零狀態(tài)響應(yīng)進(jìn)行求解，用求解系統(tǒng)矩陣秩的方法得到了耦合電路在有損耗和無損耗條件下電路的諧振頻率，然后用電路理論對(duì)無線能量傳輸系統(tǒng)中存在的頻率分裂現(xiàn)象進(jìn)行了分析。通過對(duì)比耦合電路的諧振頻率和頻率分裂現(xiàn)象的結(jié)果，認(rèn)為下諧振頻率更穩(wěn)定，更適合作為無線能量傳輸?shù)闹C振頻率，上諧振頻率不穩(wěn)定，不適合能量的傳輸，最后總結(jié)

3、了控制頻率分裂的方法。
　　3.為了分析平板磁芯的非線性特性對(duì)無線能量傳輸系統(tǒng)的影響，本文首先用軟件仿真的方法得到平板磁芯線圈的非線性數(shù)學(xué)模型，建立了無線能量系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)方程，數(shù)值分析了該非線性系統(tǒng)中存在的分岔現(xiàn)象等非線性現(xiàn)象。為了驗(yàn)證分岔現(xiàn)象的存在，本文首先用SPICE軟件仿真的方法驗(yàn)證分岔現(xiàn)象的存在，然后設(shè)計(jì)了基于平板磁芯線圈的無線能量傳輸系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分岔現(xiàn)象的存在，最后實(shí)驗(yàn)研究了該非線性系統(tǒng)在不同條件下的傳輸效率。