磁共振式无线电力传输技术研究与实验验证
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更新于2024-08-09
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"这篇硕士论文主要探讨了高效率磁共振式无线电能传输技术,通过理论分析、仿真和实验验证,深入研究了系统的工作原理、优化方法及其应用。"
本文是电子科技大学一位名为宋波的硕士研究生的研究成果,指导教师为田忠研究员。论文主要集中在磁共振式无线电能传输系统的分析、建模、仿真和实验验证,特别是在提高系统效率和传输距离方面。无线电能传输是一种无接触的能量传递方式,尤其适用于无线充电和远程供电系统。
在全文总结中,作者首先介绍了耦合模理论,它是磁共振无线电能传输的基础。通过振动理论分析,确定了系统高效传输的两个关键条件:发射和接收线圈的谐振频率需相同,且系统的损耗要小。接着,基于互感耦合理论,建立了四线圈系统的双回路模型,研究了耦合因子、频率特性以及不同耦合状态(过耦合、临界耦合、欠耦合)下系统的工作表现,提出临界耦合状态下能实现最大功率传输。
作者利用HFSS(High Frequency Structure Simulator)软件进行了电磁仿真,验证了理论分析的准确性。仿真结果包括单个线圈的谐振频率、品质因数,以及耦合线圈的本征频率和振动模式,还分析了线圈参数如何影响传输特性。
此外,论文还研究了中继线圈对系统性能的提升作用,表明中继线圈可以增加传输距离,改善欠耦合区域的性能,并降低过耦合区域的频率分裂影响。通过有限元仿真,进一步确认了这一结论。
最后,作者构建了实验平台,对理论分析和仿真结果进行了实验验证,包括距离特性、频率特性和匹配特性的测试,证明了理论与实践的一致性,并对带有中继线圈的系统进行了测试,进一步证明了中继线圈的优化效果。
这篇论文对磁共振式无线电能传输系统的理解有显著的贡献,不仅提供了理论分析,还结合实际操作和实验数据,为优化此类系统的设计和提高传输效率提供了依据。
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赵guo栋
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