谐振式全向无线能量发射系统设计

发布时间：2017-09-09 19:47

  本文关键词：谐振式全向无线能量发射系统设计

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【摘要】：随着移动互联网技术的发展和移动设备性能的提升,移动设备的能量供应问题日益突出。无线充电技术是一种解决移动设备的供电问题的良好解决方案。本文针对全向磁耦合谐振式无线能量传输技术进行了深入的探讨和研究。本文首先回顾了磁耦合谐振式无线能量传输技术的由来、历史和发展现状,介绍了两线圈磁耦合谐振式无线能量传输技术方案、四线圈磁耦合谐振式无线能量传输技术方案、多米诺骨牌式磁耦合谐振式无线能量传输技术方案和全向磁耦合谐振式无线能量传输技术方案。本文随后讲述了磁耦合谐振式无线能量传输技术中的两种研究方法:耦合模理论与等效电路法,阐述了文中所用到的耦合谐振线圈系统和90°相位差全向磁耦合谐振式无线能量传输方案实现全向无线能量传输的原理,并详细推导了90°相位差全向磁耦合谐振式无线能量传输方案中存在的负输出功率问题。本文随后针对90°相位差全向磁耦合谐振式无线能量传输方案中出现的负功率问题,提出了自适应同反相馈电的全向磁耦合谐振式无线能量传输方案。该方案使用自适应同反相馈电的方式克服了0°相位差全向磁耦合谐振式无线能量传输方案中的负功率问题,并能保证全方向功率无线传输。本文对自适应同反相馈电的全向磁耦合谐振式无线能量传输方案的各个模块,包括振荡器、同相与反向放大器、定向耦合器、功率检测模块和E类射频功率放大器的原理、仿真与测试进行了详细阐述。
【关键词】：磁耦合谐振 全向无线能量传输 E类功率放大器
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM724
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-22
• 1.1. 本研究课题的来源、背景和研究意义8-11
• 1.2. 磁耦合谐振式无线能量传输技术的发展11-15
• 1.2.1. 双线圈无线充电方案11-12
• 1.2.2. 四线圈与多米诺骨牌方案12-13
• 1.2.3. 全向磁耦合谐振式无线充电方案13-15
• 1.3. 国内外研究现状15-21
• 1.4. 本文内容的主要结构21
• 1.5. 本章小结21-22
• 第2章 全向无线能量发射线圈结构分析22-37
• 2.1. 双线圈谐振中的耦合模理论与等效电路法22-23
• 2.2. 90°正交馈电磁耦合谐振式全向无线能量传输方法中的线圈23-31
• 2.2.1. 正交线圈的结构与等效电路24-29
• 2.2.2. 90°正交馈电全向功率传输的原理29-31
• 2.3. 90°正交馈电线圈的负输出功率问题31-36
• 2.3.1. 发射回路与接收回路上的电流与电压31-34
• 2.3.2. 互感符号相反情况34-35
• 2.3.3. 互感符号相同情况35-36
• 2.4. 本章小结36-37
• 第3章 自适应同反相馈电全向无线能量传输方法37-58
• 3.1. 自适应同反相馈电全向无线能量传输方法的系统组成37-39
• 3.2. 解决方法的定性与定量解释39-42
• 3.2.1. 定性解释39-41
• 3.2.2. 定量解释41-42
• 3.3. 同相反相激励信号源电路42-45
• 3.4. 接收线圈方位检测电路45-52
• 3.4.1. 双磁环变压器定向耦合器45-49
• 3.4.2. 前后向波功率检测电路49-52
• 3.5. 接收线圈方位判定与控制逻辑52-55
• 3.5.1. 微控制器电路52-54
• 3.5.2. 判定逻辑流程图54-55
• 3.6. 无功率放大器时的系统仿真55-57
• 3.7. 本章小结57-58
• 第4章 E类功率放大器58-73
• 4.1.50%占空比E类功率放大器理论59-61
• 4.2. 任意占空比E类功率放大器理论61-62
• 4.3. E类功率放大器的设计与仿真62-66
• 4.4. E类功率放大器的实物制作66-70
• 4.5. 有功率放大器时的系统仿真70-72
• 4.6. 本章小结72-73
• 结论73-74
• 参考文献74-79
• 致谢79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 朱春波;于春来;毛银花;陈清泉;;磁共振无线能量传输系统损耗分析[J];电工技术学报;2012年04期

2 杜秀;王健强;程鹏天;;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[J];电工技术学报;2013年S2期

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本文编号：822436