传输原理论文—磁耦合无线能量传输中耦合模理

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1、《传输原理》课程论文最终成绩自评成绩论文题目磁耦合无线能量传输中耦合模理论和电路理论的对比分析电路理论的对比分析电路理论的对比分析学院材料科学与工程年级级专业金属材料工程学生姓名学号指导教师老师XXX大学磁耦合无线能量传输中耦合模理论和电路理论的对比分析XXX（XXX大学材料科学与工程学院，15089740315）摘要：磁耦合无线能量传输是一种新型无线能量传输方式，也称为磁共振耦合无线能量传输，业内对其能量传输原理迄今仍有分歧。目前国内外研究者对磁耦合无线能量传输进行原理分析的方法可归为三种：耦合模理论，散射矩阵分析理论和

2、电路理论。本文分别从耦合模理论和电路理论这两个角度出发，建立系统模型，进行仿真和比较，并对其综合联系和分析。经过分析得出，电路理论是耦合模理论在电学上的进一步阐释，可以用电路理论对磁耦合无线能量传输原理进行解释。关键词：能量传输磁耦合耦合模理论电路理论ComparativeanalysisofcoupledmodetheoryandcircuittheoryinmagneticcoupledwirelessenergytransmissionQiePeide(Collegeofmaterialsscienceandengi

3、neering,JiamusiUniversity,15089740315)Abstract:AbstractMagneticallycoupledwirelesspowertransferisanewtypeofwirelessenergytransmissionmode,itisalsocalledwirelesspowertransferviastronglycoupledmagneticresonances.Afteryearsofdevelopment,domesticandforeignscholarsstud

4、yingonthisareahavegottheirownachievements,buthavenotreachedanagreementfortheprincipleofmagneticallycoupledresonanceyet.Therearethreemainlyusedmethodsofmodelingatpresent,namelythecoupled-modetheory,thescatteringmatricesmethodandelectriccircuittheory.Inthisarticlewe

5、establishsystemmodelseparatelyfromthecoupledmodetheoryandelectriccircuittheory,thenmoveontothesimulationandcomparison.Bycomparativeanalysisonthemodels,weconcludethattheelectriccircuittheoryisafurtherinterpretationonthecoupledmodetheoryinelectricity.Thecircuittheor

6、ycanbeusedtoexplaintheprincipleofmagneticallycoupledresonanceswirelesspowertransfer.Keywords:Wirelessenergytransfer,coupledmagneticresonance,coupledmodetheory,circuittheory0引言2006年末，MIT的MaritSoljacic教授提出一种新型的无线能量传输方式——磁耦合无线能量传输[1]，并用一系列实验证实其可行性[2-4]。磁共振耦合无线能量传输技术摆

7、脱了导线的束缚，相比于磁感应方式的传输距离更大，能够实现中等距离无线能量传输。目前就其原理解释和建模分析方面主要有三种方式：第一，耦合模理论[5-9]，是常用于微波射频领域的研究方法，比较抽象，不易于理解；第二，散射矩阵理论[10,11]，常用于天线研究领域，不易于实验测量研究；第三，电路理论[12-17]，是常用的电气研究方法，易于理解，但其模型精确度不高。本文分别用耦合模理论和电路理论建立系统模型，并对其进行仿真和比较，可以得出：在磁共振耦合无线能量传输的分析中，电路理论是耦合模理论在电学上的进一步阐释，是其在电路中的

8、具体体现。1自谐振线圈的耦合模理论和电路理论对比分析本文将非牛顿流体分为粘弹性流体和纯粘性流体两种。粘弹性流体和纯粘性流体的主要区别是外力消除后会产生部分的应变回复。由于纯粘性流体的本构方程只是在Navier-Poisson本构关系中将粘性系数变为时间的函数,所以本文主要讨论粘弹性流体的本构方程和性质。