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基于磁耦合谐振式无线供电系统的研究与设计

磁耦合谐振式无线供电技术是一种新型的无线电能传输技术,具有传输效率高、安全性能好的特点,克服了许多传统电能传输方式的不足,适用于中等传输距离,可以为几种便捷式电子产品同时充电。该技术可以降低充电设备的成本、有利于环境保护,因而可以应用许多领域,为现代高科技发展时代和人们的生活带来极大的方便。因此磁耦合谐振式无线供电技术的研究具有重要的学术意义和实用价值。本文详细分析了磁耦合谐振式无线供电系统的工作原理和系统结构,研究了作为磁耦合谐振式无线供电系统传输媒介的近区磁场。在此基础上,分析了磁耦合谐振式无线供电系统耦合模型。重点研究了无线供电系统的传输特性,影响系统传输特性的因素有:线圈参数、回路品质因数、耦合线圈的互感系数、系统的谐振频率等。在理论上对不同匝数线圈在不同谐振频率和距离下对系统传输特性的影响进行了分析,得到最优线圈匝数,最佳耦合距离和谐振频率。对无线供电系统进行了整体设计,包括发射端电路、耦合线圈、接收端电路的设计。对发  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽理工大学
安徽理工大学

磁耦合谐振式无线供电系统研究

磁耦合谐振式无线供电技术作为一种前沿的非接触式供电技术,该技术不但克服了有线电能传输的局限性,也克服了感应式与辐射式无线供电的固有缺点,成为目前的热门研究课题。磁耦合谐振无线供电系统主要靠线圈之间的磁耦合来传输电能,其传输过程中不涉及任何的导线连接,可以很好地避免外界环境因素的干扰。其相比于其他传输方式在传输特性上具有明显的优势,可以更好的实现无线供电技术的推广与应用。本文主要研究了磁耦合谐振无线供电系统的基本原理和传输特性,通过基本原理建立了磁耦合谐振无线供电系统的四种基本拓扑结构,对四种基本结构下系统传输效率进行理论分析。同时分析了耦合系数、损耗系数、品质因数以及频率对系统传输特性的影响,通过matlab仿真软件对各参数之间关系进行仿真,得到各参数与传输效率之间的关系。通过对这些特性的研究对添加中继线圈的磁耦合谐振供电系统进行耦合模分析,理论上得到添加中继线圈后可以有效提高系统的传输距离和传输效率,对系统的传输特性具有很好的...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

昆明理工大学
昆明理工大学

基于LCC-S补偿的AGV低压大电流无线供电系统研究与设计

随着人们环保意识的提高,清洁能源越来越多的被使用在交通、工业、物流业等,而电能作为清洁能源则被广泛用于各行各业。对于工业和物流业的自动引导车(AGV)等移动运输工具或装置,都采用电池作为能量储存器,为AGV等工具提供动力支持。传统的为电池供电的有线充电方式具有磨损增加损耗、不适用潮湿环境等缺点,其制约着AGV的工作效率和发展。而近些年来发展迅速的无线电能传输(WPT)技术,具有无直接接触、绝缘好、应用环境广泛、灵活等优点,已经广泛应用于电动汽车、医疗设备、机器人以及便携式电子设备等领域。针对AGV非接触式充电的无线供电系统的研究,近年来也陆续开展,但AGV电池普遍电压较低,充电电流较大,本文就对LCC-S补偿的低压大电流的AGV无线供电系统及其控制开展研究。本文先从应用场景出发说明课题意义,然后从WPT技术的基本分类及特点、磁耦合谐振国内外研究现状、AGV无线供电系统研究现状等方面梳理了目前WPT和AGV无线供电系统的研究和应用...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北工业大学
河北工业大学

磁耦合谐振式无人机无线供电系统设计

随着无人机在环境监测、电力巡检、交通管制、快递运输等领域的广泛应用,无人机供电技术受到越来越多的关注。目前市面上的无人机主要采用锂电池为主要动力,续航能力短成为了限制无人机发展的重要短板之一。采用有线充电方式存在多次插拔带来的机械磨损、便捷性差和有粉尘、潮湿等环境短路风险高等问题。无线电能传输技术能有效克服线缆供电方式所存在的问题,在无线传感器、电动汽车、工业机器人等工业领域均有广泛的应用前景,可为无人机供电提供思路。磁耦合谐振式传输技术凭借传输功率适中、效率高、距离适中等特点,使其具有重要的研究价值及实践意义。本文采用磁耦合谐振式充电方式,并利用锁相环控制技术,在充电过程中,动态负载变化条件下,自动跟踪到输出功率和效率的较大频率点,实现对无人机锂电池快速、高效的充电。本文首先研究磁耦合谐振的传输机理,查阅相关文献资料,通过建立两线圈与三线圈电路模型,对比分析了两种结构在定频、定距下的传输特性,最终选取两线圈结构,在此基础上研究...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

中北大学
中北大学

磁耦合谐振式无线充电系统的研究与设计

随着移动互联时代的到来,便携式智能终端设备日益普及。然而由于电池技术研发进度的大幅度滞后,使得手机续航能力成为手机发展难以逾越的瓶颈;同时对于传统有线式充电,杂乱的数据线以及热插拔引起诸多不便及安全隐患。伴随着无线充电技术的发展,依靠空间磁场转换实现无线供电,克服了传统手机充电方法的弊端,使得充电更加便捷、安全,已经成为智能设备配套充电技术研究和发展的主要方向。本文基于电磁谐振耦合技术提出了一套完整的无线供电技术解决方案。首先介绍了无线电能传输的基本原理、国内外研究现状及应用前景等。之后通过耦合模理论,对磁耦合谐振式无线电能传输过程进行了数学建模,对发射装置的工作状态进行分析并得到了电路相关参数对传输效率的影响,为实现了手机无线电能传输的硬件设计奠定了良好基础。其次,给出了无线电能传输电路的设计方案。系统采用STM32作为系统主控制器,系统拓扑主要包括控制电路、全桥逆变电路、检测电路、耦合机构及电源电路等。为提高系统控制精度、稳...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

LCC型磁耦合谐振式无线供电传输系统的研究

近年来随着社会不断向前发展、科技的进步,无线电力传输(Wireless Power Transmission,WPT)技术受到了国内外学者们广泛的关注与研究。在主要的三种无线电力传输技术中,磁耦合谐振式无线电力传输技术因为具有以下几个优点:传输距离中等、传输效率较高、无辐射、对周围环境影响较小、易于实用等,成为了国内外又一研究热点。虽然现已有诸多相关的理论研究成果,但距离实用化尚有很多问题亟待解决,比如传输距离不够远、系统的输出受负载的影响较大、传输效率不高等。而对于一次侧含有LCC(电感-电容-电容)复合结构,具有一定稳流输出的磁耦合谐振式WPT系统目前尚未有较为全面的研究成果。本文主要针对LCC型磁耦合谐振式WPT电路的恒流源输出特性进行相应的研究,对于促进磁耦合谐振式无线电力传输系统的进一步普及应用具有一定的理论意义。本文首先介绍了无线电力传输技术的概念,简单概括了该技术的应用前景,对比分析了三种主要的无线电力传输技术,对...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>