無線能量傳輸研究

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1、碩士學(xué)位論文題目:無線能量傳輸研究研究生舒亞明專業(yè)電路與系統(tǒng)指導(dǎo)教師董林璽教授完成日期2014年12月杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文無線能量傳輸研究研究生：舒亞明指導(dǎo)教師：董林璽教授2014年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchonWirelessPowerTransmissionTechnologyCandidate:ShuYamingSupervisor:ProfessorDongLinxiDecember，

2、2014杭州電子科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中明確方式標(biāo)明。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。：論文作者簽名曰期：興化年３月曰學(xué)位論文使用授權(quán)說明本人完全了解杭州電子科技大學(xué)關(guān)于保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論

3、文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬杭州電子科技大學(xué)。本人保證畢業(yè)離校后，發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名單位仍然為杭州電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文；學(xué)?？桑坠颊撐牡娜崳姴炕虿糠謨?nèi)容，可Ｗ允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）論文作者簽名：日期：知古年３月＾曰｜｜指導(dǎo)教師簽名日期：＾年月日２化Ｊ杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要磁耦合諧振無線能量傳輸技術(shù)（MagneticCouplingResonantWirelessPowerTransmissio

4、nTechnology，MCRWPTT）是一種非接觸能量傳輸技術(shù)。該傳輸方式具有安全性、可靠性以及靈活性等優(yōu)點(diǎn)，不但能夠解決傳統(tǒng)有線能量傳輸方式中存在的電擊、火花等缺陷，還能為煤礦開采、水下和智能樓宇等一些具有特殊要求的場(chǎng)合提供能量，更能在植入式醫(yī)療中發(fā)揮其巨大的優(yōu)勢(shì)，具有重大的研究?jī)r(jià)值和良好的發(fā)展前景。本文以磁耦合無線能量傳輸技術(shù)為中心，著重從和能量傳輸效率有關(guān)的方面開展研究，推導(dǎo)多線圈耦合變壓器模型，提出互感的計(jì)算方法以及設(shè)計(jì)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。主要研究?jī)?nèi)容如下：1、從耦合模理論體系、系統(tǒng)的能量傳輸方式以及等效電路模型分析三個(gè)方面

5、闡述了磁耦合無線能量傳輸技術(shù)的基本原理，簡(jiǎn)述了系統(tǒng)工作相關(guān)的電磁學(xué)理論以及制作在電路板上的平面螺旋線圈（PrintedCircuitCoil，PSC）的相關(guān)設(shè)計(jì)公式。2、從傳統(tǒng)的兩線圈能量傳輸系統(tǒng)的懸臂梁變壓器模型著手將其擴(kuò)展到多線圈系統(tǒng)耦合變壓器理論模型的建立，分析針對(duì)植入式應(yīng)用的情況時(shí)，耦合系數(shù)k12對(duì)四線圈系統(tǒng)傳輸效率的影響。3、研究線圈之間的互感計(jì)算，以任意位置兩直線互感的計(jì)算方式推導(dǎo)出用于任意位置兩線圈互感的計(jì)算公式，使用畢奧-薩伐爾定律推導(dǎo)出PSC線圈互感計(jì)算公式，考慮導(dǎo)線寬度和厚度的影響，通過實(shí)驗(yàn)和有限元仿真驗(yàn)證計(jì)

6、算正確性并和已有算法做比較。4、基于二端口網(wǎng)絡(luò)推導(dǎo)出最優(yōu)效率和最優(yōu)負(fù)載的計(jì)算公式，并以此為基礎(chǔ)提出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試和不存在匹配網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)傳輸效率做分析比較。關(guān)鍵詞：磁耦合能量傳輸、變壓器模型、耦合系數(shù)、互感、匹配網(wǎng)絡(luò)I杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTMagneticcouplingwirelesspowertransmissiontechnology(MCRWPTT),isatechnologyoftransferringpowerorenergywithouthavingtocontactthecondu

7、ct,whentheworkingfrequencyofthetransmissionsystemissameastheresonantfrequencyofcoils.Thetransmissionsystemwhichhastheadvantagesofsafety,reliabilityandflexibility,etc,canovercometheshock,sparksandotherdefectsthatexistsinthetraditionalcabletransmission.Wheninthecoalmin

8、ing,subaqueous,intelligentbuildingsandsomeotherplaceswithspecialrequirements,theenergycanbetransferredtosystem.What’smore,whenusedi