磁耦合谐振式无线充电系统设计与仿真

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1、分类号TM921学校代码10J47硕士学位论文磁耦合谐振式无线充电系统设计与仿真n金sign一飙d—SimMIl亟]IiQn～Qf．Wir是l金s量．￡白国穗娶g．§·Xs](量；跫．Mi量。A鱼亟gn曼童i．Q一￡Q强p．1ing。B：金SQ舱n量金作者姓名宁世超指导教师王涛副教授申请学位工程硕士学科专业电气工程研究方向节能型电力传动技术与控制辽宁工程技术大学关于论文使用授权的说明本学位论文作者及指导教师完全了解辽室工程堇苤太堂有关保留、使用学位论文的规定，同意辽宁工程技术大学保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，学校可以将学位论文的全部或

2、部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密的学位论文在解密后应遵守此协议学位论文作者签名：刍堡丝0D膨年／月』日导师签名：星遗≯t4年(只主B致谢时光穿梭，犹如白驹过隙，转眼间，两年的研究生生涯已经接近尾声，回忆这两年的生活，从刚进入辽工大的对研究生生活的无限向往，到最后终将离去时的无限惆怅，从一个刚刚进入新环境的青葱少年的喜悦，再到即将完成学业踏入社会的万千感慨，可谓喜忧参半、百感交集。这两年的研究生生涯使我成长了许多，感谢辽宁工程技术大学对我的培养，尤其感谢我的导师王涛老师，感谢她在他在我生活和学习上的关心和帮助；感谢彭继

3、慎老师为我们提供良好的学习环境；感谢宋立业老师给予我的悉心教导，他严谨的治学态度，豁达的人生境界，深深地影响了1302实验室的每一位同学，三位导师在科研、学术领域的造诣始终是我终生追求的目标。此外，还要感谢陈伟华师兄在这段时间里对我们照顾和帮助，在我心里，您也是我的另一位导师；感谢韩云涛、李文帅等师兄师姐们一年多的帮助和指导，感谢1302实验室的所有兄弟姐妹对我的鼓励和陪伴，感谢王宝巍、王灿祥、张凯强三位室友兄弟在学习和生活上的关心。最后，特别感谢我的父母对我二十多年来的培养与关爱，他们对我鼎力的支持和默默的关爱始终是我前行的不竭动力。摘要无线电能传输是以交变磁场作为传输介质

4、，在相同谐振频率的物体之间实现耦合谐振并进行高效率能量交换的一种能量传输方式。不过，目前该技术并不成熟，有很多关键技术有待提高，比如：能量的传输距离、传输效率、电磁辐射等问题，因此该技术正处在研究发展阶段。但是，无线电能传输技术的应用前景不容小觑，其诸多的优越性必将使其得到大规模的应用。本文主要应用磁耦合谐振式无线电能传输技术设计一款手机充电平台。本文介绍了无线电能传输的背景及其发展现状，并对该技术的相关热点问题进行简要介绍；分析了该技术的应用领域，简要介绍无线电能传输技术的几种类型；分析谐振式无线电能传输的方式，针对串联谐振式拓扑结构建立简单模型，运用Saber仿真软件对串

5、／串拓扑结构的发射和接收部分进行波形分析；对影响无线电能传输的几个因素进行分析包括：拓扑结构、频率特性、品质因数、线圈形状等，并运用MATLAB仿真软件验证这些影响因素。文章主要部分是对系统硬件电路的设计，该硬件电路主要包括：高频逆变电路、开关管驱动电路、方波信号生成电路、耦合线圈设计、整流电路设计、稳压电路设计等，并逐步介绍各部分的设计步思路和步骤，给出器件的参数；对圆环形和螺旋形耦合线圈做出对比分析，选择合适的耦合线圈。最后，对设计的充电系统进行仿真验证和实验测试，得出各个模块的仿真波形，通过波形的分析，找出系统存在的问题，搭建实验模型，验证系统的可行性。关键词：无线电能

6、传输；谐振；拓扑结构：参数设计；仿真AbstractThetransmissionmedi啪ofwirelesspowertransmissionist}lealtematingmagnetic6eld．Theene唱yexchangeandtransmissionthrou曲thecouplingbetweentwoobjectswithhighene玛ytransmissione蚯ciency．Currentlythetechn0109yisnotmat]呱e．TherearemallykeyteclulologiestobesolVed，suchas：traIlsmis

7、siondistallce，tralnsmissione衢ciency，electromagneticradiationa11dsoon．Therefbre，thistechll0109yisatastageofresearcha11ddeVelopment．But，wirelesspowertrallsmissiontecllllologywillnotbeignoredinthefuture．ManyadVantageswillbeusedbyala昭escale．Thisp印erwilldesig