磁諧振耦合無線能量傳輸機理及實驗裝置研究.pdf

1、磁諧振耦合式無線能量傳輸技術(shù)作為一種新型能量傳輸技術(shù)是近年來國內(nèi)外科研機構(gòu)的研究熱點。該技術(shù)通過諧振線圈在特定工作頻率下產(chǎn)生變化的高頻磁場。當不同諧振線圈產(chǎn)生的磁場頻率相同時，磁場發(fā)生共振，形成共振能量傳輸通道，實現(xiàn)能量的無線傳輸。相對于傳統(tǒng)感應無線能量傳輸方式，其能量傳輸距離更遠，且傳輸方向不受限制，因而具有更廣闊的應用前景。
　　本文的研究內(nèi)容包括磁諧振耦合無線能量傳輸基本原理分析，小型無線能量傳輸裝置設(shè)計，影響能量傳輸?shù)年P(guān)鍵

2、因素分析，系統(tǒng)各級效率分析等?；谏鲜隼碚摲治?，重點研究了一種優(yōu)化的諧振線圈。
　　本文首先建立了磁諧振耦合式無線能量傳輸?shù)臄?shù)學模型，應用耦合模理論和電路理論的方法分別對系統(tǒng)進行了理論分析和計算，分析了系統(tǒng)的基本工作原理和能量傳輸通道;并且用MATLAB軟件計算了諧振線圈的電壓和電流，驗證了所建等效電路模型的正確性。
　　諧振線圈是磁諧振耦合技術(shù)中的關(guān)鍵單元。本文比較了常見的平面螺旋型和圓柱型線圈的結(jié)構(gòu)和磁場分布特點，采用平

3、面螺旋型線圈作為諧振線圈。給出了平面螺旋型諧振線圈的一種優(yōu)化設(shè)計方法——傳輸線模型法，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計、等效集總參數(shù)建模分析及計算。并將此算法用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)，計算得出諧振線圈的等效電路參數(shù)和諧振頻率;設(shè)計并制作了兩個結(jié)構(gòu)參數(shù)完全相同的平面螺旋型線圈，測量了其等效電路參數(shù)和本征頻率，實測值與程序計算值誤差在10％以內(nèi)。
　　本文按照磁諧振耦合式無線能量傳輸?shù)南到y(tǒng)設(shè)計要點，以及諧振線圈頻率、線圈空載品質(zhì)因數(shù)、線圈之間的能量