磁耦合谐振无线供电系统分析与设计

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1、分类号：单位代码：安焱这工犬學论文题目：磁耦合谐振无线供电系统分析与设计作者姓名：王文静专业名称：电气工程导师姓名：邢丽坤副教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号学科分类号：密级：公开安徽理工大学领士学位论文磁耦合谐振无线供电系统分析与设计作者姓名：王文静专业名称：电气工程研究方向：电力电子技术与应用导师姓名：邢丽坤副教授导师单位电气信息工程学院答辩委员会主席：鲍克友论文答辩日期：年月曰安徽理工大学研究生处年月日ADissertationinelectricalengineeringTh

2、eAnalysisandDesignforMagneticCouplingResonantWirelessPowerSupplySystemCandidate:WangWenjingSupervisor:Prof.XingLikunSchoolofelectricandinformationengineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了

3、文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：辽竭曰期：年【月么日学位论文版权使用授权书水学位论文作者完全了解安徽理工大学有倮留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权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。本人授

4、权安徽理工大学可以将学位论文的全部或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、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字日期：年《月⑷导师签名：签字曰期：年沴月今曰摘要摘要近年来，传统有线供电方式存在的一些问题越发明显，使得对无线输电的需求越发迫切。磁耦合谐振无线供电技术不仅有中等的传输距离和高效的传输效率，而且在可靠性、安全性、电磁兼容方面，也比其它无线供电方式更具优势。磁耦合谐振无线供电系统的实现主要是通过两个线圈的磁场耦合，将电

5、能由发射线圈传送给接收线圈，以供负载使用。两个线圈之间根本不需要任何导线，能量的传输也不受空间非磁性障碍物的影响，具有很好的方向性和抗干扰性。磁耦合谐振无线供电方案具有其它传输方式所不具有的优点，有很广阔的应用前景，是一种新的前所未有的能量传输技术。本文详细叙述了磁耦合谐振无线供电的基本结构和应用原理。建立了谐振耦合无线电能传输系统电路模型，分析了传输性能是由耦合系数、损耗系数、线圈匝数、品质因素、谐振频率等因素决定的。研究了各个因素之间是怎样相互作用的，并用工具得到建议的系统参数。这使得对于特

6、定的供电负载，在功率和传输距离要求确定时，传输效率可以尽可能的高。磁耦合谐振无线供电系统的输出电压和效率特性是本文研究重点。根据所得系统参数，结合实际情况和局部实验进行元器件的选取，和硬件电路的搭建。测试的主要内容有：高频时主要元件的特性；该电路的输出电压、传输的效率以及两线圈相对位置的关系。最后分析无线供电系统传输特性的实验结果，证明了该电路设计的可行性。图表参关键词：无线供电；磁耦合谐振；高频逆变分类号：安徽理工大学硕士学位论文，，，，摘要：目录目录：绪课题背景与研究意义无线供电技术国内外研

7、究现状及存在问题论文主要研宄内容磁耦合谐振无线供电传输机理分析和建模谐振式无线供电系统结构及传输原理耦合模理论耦合结构拓扑及电路模型耦合结构拓扑选择电路模型传输性能因素分析谐振频率分析传输效率分析损耗系数和耦合系数品质因素与阻抗匹配系统参数程序谐振耦合仿真谐振回路与耦合回路电路仿真磁耦合谐振无线供电系统电路选型振荡电路的优势电路参数设计原理电感线圈和电容选取安徽理工大学硕士学位论文滤波电路选取开关管的选择无线供电系统实验研宄供电系统整体设计基础测试发射部分电路和接收部分电路完整设计系统参数的选取

8、对传输效率的影响磁耦合谐振线圈相对位置与传输特性的研宄同轴平行线圈的相对距离变化对输出电压的影响平行线圈轴心偏移距离对输出电压的影响传输功率和传输效率与传输距离的关系实验结果分析与系统优化结果分析传输系统优化传输结构的改进与优化传输距离的提高方法总结与展望参考文献附录建议系统参数选择程序附录电容的高频损耗与频率之间的关系；作者简介及读研期间主要科研成果目录安徽理工大学硕士学位论文⋯1绪论绪论在这个章节中，分别叙述了磁稱合谐振无线供电系统是在什么背景下进行提出的、此技术的现状以及发展前景。首先对电