基于电磁耦合的无线供电技术研究

发布时间：2020-10-13 17:26

　　 电能是现代工业生产和生活中的重要能源,电能的推广使用拉开了第二次工业革命的序幕,将人类文明推向了一个崭新的阶段。虽然仅有短短一百多年的研究历史,但用电技术在这一百多年中取得了突飞猛进的进展,然而人们对电能的应用在绝大多数场合并没有摆脱对电线的依赖。随着人们对电能应用的要求越来越高,无线供电逐渐成为了电能领域的研究热点。在本文所依托的课题中,主要研究制作一种能对气缸电磁阀进行充电的无线供电装置。在当下的无线供电技术实现中,主要技术路径有三种:电磁波方案,电磁谐振方案,电磁耦合方案。在本课题的实现过程中,首先通过查询分析国内外无线供电技术实现方案及技术特征,排除了传播功率小、结构复杂的电磁波方案。在具体项目实现过程中,开始时选取电磁谐振方案开展了系列研究及实验,在实验中实现了无线供电并对实验结构进行了一定改进。但最终基于电磁谐振方案的无线供电系统体积过大,未在项目实现中被选用。在最终确定的电磁耦合方案中,首先对系统进行了数学建模,并重点分析了四种电路补偿结构的不同输出模型,最终确定采用接收端并联电路补偿结构。整个无线供电系统由放大模块、接收模块、整流模块、充电模块组成。通过对比分析,系统的发射信号放大部分采用了功耗低的E类功率放大器,接收模块利用利兹线绕制,整流模块采用利用二极管数量少并且有电压提升效果的倍压整流电路,充电模块采用了能量密度高、无污染的锂电池实现。在实验中,对系统的关键模块进行了计算机仿真实验,并根据分析及仿真效果制作了基于电磁耦合原理的无线充电简易模型。经过最后的具体测量,本课题中制作的无线供电系统可以实现在10cm左右的距离中实现稳定的无线供电,系统整体输出效率在11%左右。本论文展示了整个无线供电系统从理论分析到技术实现的全过程,验证了基于电磁耦合的无线供电技术的可行性,接下来将进行进一步改良系统特性以满足具体工程应用。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：TM724
【部分图文】：

--jwMIs+ +--jwMIpRLLp Lsuiuo--图 2-12 电磁耦合无线供电电路模型 图 2-13 电磁耦合无线供电等效电路在图 2-12 中， 分别为原边电路和副边电路的等效内阻； 为原边及12r 和rpsi 和i

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串联补偿电路（ps 型）、并联-并联补偿电路（pp 型），如图 2-16 所示。Cp CsRp RsRLLp LsMIp Is+U1-CpCsRp RsRLLp LsMIp Is+U1-（a）串联—串联补偿（ss 型） （b）串联—并联补偿（sp 型）CsMIp Is+MIp Is+
【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 刘志宇,都东,齐国光;感应充电技术的发展与应用[J];电力电子技术;2004年03期

本文编号：2839462