基于谐振耦合理论的无线电能传输设计

发布时间：2017-10-18 19:02

  本文关键词：基于谐振耦合理论的无线电能传输设计

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【摘要】：在传统的电器设备供电方式中,多采用诸如插头或插座等接触式供电。这种供电模式由于存在摩擦极容易产生接触火花,并容易磨损和老化,从而影响供电的安全性和可靠性,缩短电气设备的使用寿命。而无线传输的最大长处在于释放了线缆的拘束,用户可以在一定范围内任意的移动电器而不影响其使用。因此,在未来无线传能是供电系统的发展趋势。本文的无线传能可实现在一米之内给不同负载提供所必须的电能,并且当用电器关断时能自主切断发射线路进入休眠状态。本文通过磁耦合谐振原理将基站线圈的能量在谐振状态下传递给接受线圈,接受线圈可以有多个,分别连接不同的用电设备,用电设备包括固定位置(代表电视机,冰箱等用电设备)和可移动位置的用电设备(代表手机等可移动用电设备)。基站是将市电网络220V、50HZ工频交流电压通过变压器变压后,接入PFC整流电路,为系统提供所需的功率和能量,单片机通过SPWM技术通过控制整流电路开关管的开通与关断控制发射线圈的发射功率。接收端分可移动电气和不可移动两部分,这两部分都可以通过接收端的接收可以使电器正常运行。本文设计的整个系统模型由一个电源通过无线传输方式向周围多个不同类型的用电设备供电,依此来模拟由基站通过无线传输方式,向周围不同类型不同距离的用电设备供电的无线传输供电系统。因为其不受传输介质的限制,大大减少了成本,经济性高。随着科学的发展,无线传能设备将会成为人类生活不可或缺的设备,将会在电动车、电动汽车、便携式电子等行业发挥巨大的作用。
【关键词】：PFC整流电路 SPWM E类功率放大器 无线传能
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM724
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第一章 绪论10-13
• 1.1 传统电能传输的问题及隐患10-11
• 1.2 无线传能的兴起及发展11
• 1.3 本文主要研究内容11-13
• 第二章 理论分析13-19
• 2.1 无线传能分类13-15
• 2.1.1 磁场耦合谐振式13-14
• 2.1.2 磁场耦合感应式14-15
• 2.2 高频交流信号发生原理15-19
• 2.2.1 逆变原理15-16
• 2.2.2 E类放大器原理16-19
• 第三章 各模块电路原理分析及PCB图19-29
• 3.1 PCB板制作19-23
• 3.1.1 高频电感的绕制20-21
• 3.1.2 高频电容的选取21-23
• 3.2 发射端电路设计23-26
• 3.2.1 主控芯片介绍23
• 3.2.2 高频信号发生器23-24
• 3.2.3 PFC电源模块24-25
• 3.2.4 E类功率放大器25-26
• 3.2.5 发射线圈26
• 3.3 接收端电路设计26-29
• 3.3.1 电车模拟允电设计27
• 3.3.2 特种环境设备允电设计27-29
• 第四章 程序设计29-31
• 第五章 仿真与测试结果31-34
• 5.1 仿真结果31-32
• 5.2 测试结果32-33
• 5.3 测试结果分析33-34
• 第六章 总结与展望34-36
• 6.1 论文总结34
• 6.2 未来展望34-36
• 致谢36-37
• 参考文献37-39
• 附录39-44
• 附录1 PFC电路原理图39-40
• 附录2 程序设计40-43
• 附录3 PFC电路PCB图43-44
• 附录4 PFC电路板实物图44
• 附录5 无线传能实物图44

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1 高峰;基于谐振耦合理论的无线电能传输设计[D];青岛理工大学;2015年

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本文编号：1056596