基于磁耦合谐振无线电能传输组网结构及相关电路的研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：学号：４１６１１４４１３０２３南昌大学专业学位研究生学位论文基于谣锦合谐振无线电能传输组网结构及相关电路的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＮｅｔｗｏｒｋＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＲｅｌａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｏｆＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒ－ＴｒａｎｓｆｅｒＢａｓｅｄｏｎＭａｇｎｅｔｉｃａｌｌｃｏｕｌｅｄＲｅｓｏｎａｎｔｙｐ钟晨明培养单位（院、系）：信息工程学院电子信息工程系指导教师姓名：罗斌副教授、职称指导教师姓名：了杰高级工程师

2、、职称专业学位种类；工程硕±专业领域名称：电子与通信工程论文答辩日期：２０１５年５月２４日答辩委员会主席：评阅人：２０，１５年月日一、学位论文独创性声明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，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教巧机构的学位或证书而使用过的材料一。与我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（手

3、写）：分＾叫签字円期：年《月＞円二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅１。本人授权南昌大学可＾＾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Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕±学位论文全文数据库＂》中全文发表，

4、并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按章程＂规定享受相关权益。学位论文作者签名ｔ（手写巧导师签名（手写）：胃ｊ＾《＾签字日期：年日签字円期６月：兴０年月円＿论文题目＾Ｉ名学号’Ｗ论文级别博＋□硕＋■穿斗！ｉｌ。的Ｉ卡寮叫院／系／所膊专业《扔缉例部平联系电话Ｅｍａｉｌ－通信地扯；（邮编）Ｉ备注：＂＂■公开□保密〔向校学位办申请获批准为保密，年月后公开）＿＿摘要摘要无线电能传输技术，被称为八种可以改变未来世界的革命技术之一，该技术代表着科技产业的一次重大

5、转变，支持无线电能传输技术的设备将日趋普及；特别是磁耦合谐振式无线电能传输（MCR-WPT）技术，该技术自美国麻省理工学院M.Soljacic教授领导的研究小组提出以来一直受广大研究者的关注。本文的主要内容是基于磁耦合谐振式无线电能传输技术下的系统相关结构及电路研究，其主要包括以下内容：(1)阐述了MCR-WPT技术的三大分析理论：耦合模、电路理论和滤波器理论；详细阐述了系统中线圈的相关特性揭示了它们与系统的传输距离、传输效率和传输功率的关系。(2)根据电路理论，对单中继-单负载无线电能传输系统、直线型多米诺中继系统和多负载无

6、线电能传输系统进行分析研究；为了实现无线电能的区域覆盖，提出一种新型组网结构无线电能传输系统。(3)研究分析了四种传输结构对系统综合性能的影响；相比其他研究者的系统性能评价方法，提出了一种新型评价这四种经典传输结构性能的方法——功效系数法。(4)在MCR-WPT系统中，非相邻线圈之间都存在交叉耦合效应，该效应严重影响着系统的性能；针对两种电路模型，采用一种在回路中加载额外电抗的方法来消除交叉耦合效应带来的不利影响。(5)对MCR-WPT系统中的部分电路进行研究与分析；对新型组网结构无线电能传输系统进行电路搭建与实验验证，成功地

7、实现了利用该组网结构对多个不同位置的负载进行无线充电。关键词：无线电能传输；磁耦合谐振；交叉耦合；组网；功效系数IABSTRACTABSTRACTWirelesspowertransfer(WPT)technology,knownas"theeightkindoftherevolutionarytechnologychangingthefutureworld",representsasignificantshiftinthetechnologyindustry,andtheequipmentsupportedwirelessp

8、owertransmissiontechnologywillbecomemoreandmorepopular.Especially,Magnetically-coupledresonantwirelesspowertransfer(MCR-WPT)technologyhasb