基于谐振耦合式电能无线传输系统分析与研究

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1、中图分类号：ＴＭ７２４密级：公开ＵＤＧ号：：本校编讀Ｗ交道义攀硕±学位论文论文题目；基于谐振搞合式电能无线传输＿＿系统分析与研究．研究生姓名０２０９７３５：郭学号：吴蓉职称：教授学校指导教师姓名；工学硕去电路与系统申请学位等级；专业：２Ｄ１５（‘）６论文答辩日期２０１５．０６：论文提交日期；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和取得的研巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研。究成果

2、，也不包含获得兰州巧通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王作的同志对本研充所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名；签字日期：１口文年月１｝＾日／＾学位论文贩权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授ｉ权兰州巧通大学可ｌ＾？将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签

3、名：卽達衣剧巧签名：錢签字日期；是年《月２２日签字日期年月２１日（硕±学位论文基于谐振稱合式电能无线传输系统分析与研究ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＭａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙＣｏｕｌｅｄＲｅｓｏｎａｎｃｅｐ作者姓名：郭建成学科、专业：电路与系统研究方向；电能无线传输学号：０２０９巧Ｓ指导教师：吴蓉完成日期：２０１５．０４兰州交通大学ＬａｎｚｈｏｕＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅ

4、ｒｓｉｔｇｙ兰州交通大学硕±学位论文摘要随着移动互联网技术的快速发展，手机和平板电脑等可移动智能设备日益成为人们生活中不可或缺的电子设备一。，而电源线却成为了困扰人们使用电能的最后线在此背景下许多研发者对电能无线传输技术进行了研究，其中谐振稱合式电能无线传输技术就一是该领域研究及应用的热点之。谐振稱合式电能无线传输技术也称为中程距离电能无线传输技术，是利用原、副边线圈磁共振帮合实现能量高效传输的一种电能无线传输方式。相对于传统技术而言，该技术在安全性、高效性、人性化等许多方面都存在优势；与电磁感应方式相比，它通

5、过磁共振方式进行能量传输，大大提高了传输效率，并突破传输距离小的限制；与微波霜射方式相比，该技术可Ｗ突破非金属物质的限制，送极大拓展了该技术应用领域。本论文在分析研究谐振稱合式电能无线传输技术相关理论和仿真实验的基础上，搭建了小功率谐振稱合式电能无线传输系统实验平台，并做了相关实验分析，具体工作如下：首先介绍了谐振禪合式电能无线传输技术的理论基础，从顆合模理论及等效电感电路两种方式对系统进行全面的建模分析，通过ＰＳＰＩＣＥ对系统进行了穎合系数仿真实验，得出藉合系数大小变化对系统传输功率Ｗ及效率有着至关重要的影响。其次重点对

6、四种电容补偿巧扑结构进行理论和ＭＡＴＬＡＢ仿真分析，并给出了传输功率和传输效率的计算表达式；分析了稱合系数、传输距离、负载大小等参数和系统电压増益、电流増益之间的关系，对系统传输功率化及效率的影响，给出了实现系统谐振时的电容计算公式模型；介绍了谐振賴合式电能无线传输系统的各部分组成框图，Ｗ及影响系统传输特性的主要环节一，并给出了发射电路和接收电路般性电路图，并对稱合线圈进行了Ｍａｘｗｅｌｌ磁场强度仿真，最终本论文选择了平面螺旋形线圈作为原副边稱合线圈。本论文还完成了硬件电路的搭建及相关的实验分析、性能测试，实现了２０ｃｍ外４

7、．３Ｖ稳巧手机无线充电。整个实验电路工作稳定，结构简单，实现了小型化的要求，基本达到了实际应用水平。：电能无线传输ｅｏｅｒ关键词；谐振帮合；原边线圈；Ｍａｘｗｌｌ；Ｒｙ电路论文类型：应用研巧——Ｉ基于谐振親合式电能无线传输系统分析与研究Ａｂｓｔｒａｃｔｍｎ－ｍｏｂＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｅｔｏｆＭｏｂ＂ｅＩｎｔｅｍｅｔｉｌｅｈｏｎｅｓｔａｂｌ巧ＰＣｓａｎｄｏｔｈｅｒ，ｐ，＂ｍｅ’ｅ＂ｏｂｉｌｅｔｅｒｍｉｎａｌａｒｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｔ：ｏｂｅａｎｉｎｔｇｒａ

8、ｌｐ扣ｔｏｆｅｏｌｅｓｌｉｖｅｓ．Ｐｏｗｅｒｌｉｎｓｐｐｂｅｃｏｍｅ