磁耦合諧振式無線能量傳輸技術(shù)研究.pdf

1、無線能量傳輸技術(shù)是一種以電磁場為介質(zhì)的能量傳輸技術(shù)，主要包含三種方式：磁耦合諧振式、感應(yīng)耦合式、微波輻射式，與后兩者相比，磁耦合諧振式無線能量傳輸在中等距離、中等功率方面表現(xiàn)出良好的特性，具有重要的理論和實踐價值。
　　本文對磁耦合諧振式無線能量傳輸進(jìn)行了建模分析。通過對兩級線圈不同傳輸距離情況下效率評價指標(biāo)片面性的研究，提出了系統(tǒng)評價的綜合指標(biāo)：效率與距離乘積，綜合評價指標(biāo)能夠同時兼顧系統(tǒng)的傳輸效率和距離。基于該綜合評價指標(biāo)可以

2、對無線能量傳輸系統(tǒng)中的兩級線圈的傳輸距離進(jìn)行優(yōu)化。采用該指標(biāo)對系統(tǒng)的傳輸效果進(jìn)行評價，使兩線圈之間進(jìn)行不同距離傳輸時兼顧了傳輸效率和傳輸距離。
　　本文探討了負(fù)載的變化對系統(tǒng)性能指標(biāo)產(chǎn)生的影響。通過對系統(tǒng)模型的分析可知，負(fù)載參數(shù)變化降低了系統(tǒng)的性能指標(biāo)。為了減弱負(fù)載變化對系統(tǒng)產(chǎn)生的不利影響，將DC/DC變換器(直流變換器)作為負(fù)載調(diào)制結(jié)構(gòu)引入E2（E類逆變-E類整流）傳輸結(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié) DC/DC變換器占空比可實現(xiàn)對不同負(fù)載電阻的

3、調(diào)制，從而實現(xiàn)了將變化的負(fù)載電阻匹配到系統(tǒng)的最優(yōu)負(fù)載電阻值。對不同的負(fù)載電阻實現(xiàn)匹配調(diào)制后，系統(tǒng)的輸出功率和輸出效率可以維持在比較高的傳輸水平。
　　當(dāng)負(fù)載變化時為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度和維持系統(tǒng)正常工作，對標(biāo)準(zhǔn)型 E類功率放大器參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計。通過對改進(jìn)電路MOSFET漏源電壓波形的分析，當(dāng)扼流圈和MOSFET并聯(lián)電容的諧振頻率為1.5倍系統(tǒng)工作頻率時，負(fù)載電阻的變化對MOSFET漏源電壓波形的影響較小，因此MOSFET的軟開