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1、無線電能傳輸裝置的硬件設計畢業(yè)論文目錄摘要IABSTRACTII第1章緒論11.1課題研究背景及意義11.2無線電能傳輸方式21.2.1電磁感應式21.2.2磁耦合諧振式31.2.3電磁波輻射式31.3無線電能傳輸國內外研究現狀4第2章磁耦合諧振式無線電能傳輸原理62.1傳輸原理62.2磁耦合62.3電磁感應定律72.4諧振頻率7第3章磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置的硬件設計83.1傳輸裝置方案整體設計83.1.1整體方案設計83.1.2發(fā)射模塊83.1.3整流接收模塊103.2傳輸裝置的硬件線路設計103.2.1線圈設計113.2.2驅動電路
2、設計113.2.3整流接收電路設計123.2.4輔助電源電路設計133.2.5單片機控制回路設計143.3本章小結15第4章磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置優(yōu)化改進164.1研究實驗總體介紹164.2傳輸距離特性實驗18I4.2.1線圈匝數對傳輸距離的影響184.2.2線圈直徑對傳輸距離的影響194.2.3線圈線徑對傳輸距離的影響214.2.4電容參數對傳輸距離的影響234.3傳輸效率特性實驗244.3.1線圈匝數對傳輸效率的影響254.3.2電容參數對傳輸效率的影響264.3.3線圈直徑對傳輸效率的影響274.3.4線圈線徑對傳輸效率的影響28
3、4.4本章小結28第5章結論與展望305.1結論305.2展望30參考文獻32致謝34II第1章緒論1.1課題研究背景及意義人類社會自第二次工業(yè)革命以來，便進入了電氣化時代。大至遍布世界各地的高壓線、電網，小至各種各樣的家用電氣設備，傳統(tǒng)的電能傳輸主要通過金屬導線點對點，屬于直接接觸傳輸。這種傳輸方式使用電纜線作為媒介，在電能傳輸的過程中將不可避免的產生一些問題。例如尖端放電、線路老化等因素導致的電火花，不僅會使線路損耗增大，還會大大降低供電的可靠性和安全性[1]，且會縮短設備的壽命。在油田、鉆采礦井等場合，用傳統(tǒng)的輸電方式容易由于摩擦而產生
4、微小電火花，嚴重時甚至引起爆炸，造成重大的事故。在水下，導線直接接觸供電還有電擊的危險[2-4]。這一系列的問題都在呼喚著一種擺脫金屬電纜的電能傳輸方式，即無線電能傳輸。無線電能傳輸（WPT）是一種有效的新型電能傳輸方法，通過無線電能傳輸，不需要使用電纜或其他實物就能進行電能的傳輸，電能可以通過短距離耦合，中等范圍的諧振感應和電磁波感應傳輸，在很難使用傳統(tǒng)電纜的地方也可以實現電能傳輸[5]。實現無線電能傳輸，將使人類在電能方面的應用更加寬廣和靈活。電能的無線傳輸技術將開辟人類能源的另一個新時代,給大眾帶來非同凡響的意義和影響。下面將闡述無線電
5、能傳輸的各種優(yōu)點：方便性：現在的電子數碼產品發(fā)展迅速，相信每個人出門都會帶上一堆數碼產品，MP3、MP4、相機、手機等等。但是問題也來了，每個數碼設備都要配備一個充電器和數據線，不僅攜帶不方便，而且亂糟糟的線容易弄亂，還會影響旅行的心情。如果有了無線電能傳輸，出門時只需攜帶一個充電座墊作為電能接收裝置，就可以對不同設備進行充電，因為當無線電能傳輸技術普及了之后，無論哪里都會有無線電能的發(fā)射端口。這樣是不是方便很多呢？通用性：現在的電子產品充電供電由于存在不同品牌、不同接口充電器不兼容的問題，需要攜帶各種雜亂的電源適配器和數據線。無線供電技術一
6、旦普及,這個問題就能得到很好的解決。消費者只需攜帶一個小小的充電器墊，甚至酒店、餐館等地已為客人準備好充電器墊，將可一舉解決令人頭疼的充電器不兼容問題。美觀性：如今，無論在哪里，一團團或者一條條的電線隨處可見，本來精致34的墻紙配上一部高檔的液晶電視是再美不過了，但因為幾條電纜就破壞了整體的美觀。還有擺設整齊的桌上礙眼的幾根數據線，幽美的公園里出現的輸電線纜，都大大破壞了事物的美感。若無線電能技術的到發(fā)展和普及，這樣的情況就會大大減少，我們的周圍會增添不少美麗。應急性：在沙漠、海島、北冰洋和偏僻的山村等缺乏或無法連接輸電線的地方，無線供電也能
7、發(fā)揮巨大作用。另外，還可解決傳統(tǒng)供電中的一些特殊問題，例如，美國的研究者曾設想在高速公路的沿線設立各種微波發(fā)射臺,為沿途的汽車提供不斷的能源供應，加拿大等國也開始嘗試用電磁輻射式無線供電的無人機作為電視轉播臺。因此，在將來，無線供電還可成為一種特殊、緊急的供電方法。安全性：相信每個人都有這樣的經歷，插拔插頭時冒出電弧，這樣是十分不安全的，還會引起充電頭的老化和損壞。無線供電就可已避免經常性的插拔插頭引起的插頭損壞、接觸不良等安全問題；電子設備的外殼上可省去金屬接點和電氣開口,可消除接觸可能產生的電火花,從而避免電火花可能引發(fā)的爆炸；同時電子產
8、品的防水性及密封性將進一步增強。著在醫(yī)療儀器方面也將帶來益處，因為電池供電的醫(yī)療設備的防水性能將得到提高,且更易于消毒.1.2無線電能傳輸方式根據傳輸原理的不同，無
