無線能量傳輸?shù)姆蔷€性現(xiàn)象研究.pdf

1、磁耦合諧振式無線能量傳輸技術是一種新型的無線能量傳輸方式，其傳輸距離遠、傳輸功率大的優(yōu)點使其成為近年來研究熱點。無線能量傳輸系統(tǒng)由功率信號的產(chǎn)生、功率的發(fā)送與接收、功率的整流等模塊組成，包含開關器件、磁性器件等非線性器件，是一個典型的高頻高階非線性系統(tǒng)，本文圍繞以下幾個方面展開研究工作：
　　1.本文將磁性材料應用到磁耦合諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)中，對平板磁芯線圈的電感大小、磁場分布及線圈之間的耦合系數(shù)進行了理論、仿真和實驗研究，實

2、驗驗證了平板磁芯線圈在近距離的范圍內能夠提高傳輸性能。
　　2.針對無線能量傳輸系統(tǒng)中存在的頻率分裂現(xiàn)象的問題，本文對耦合電路的零狀態(tài)響應進行求解，用求解系統(tǒng)矩陣秩的方法得到了耦合電路在有損耗和無損耗條件下電路的諧振頻率，然后用電路理論對無線能量傳輸系統(tǒng)中存在的頻率分裂現(xiàn)象進行了分析。通過對比耦合電路的諧振頻率和頻率分裂現(xiàn)象的結果，認為下諧振頻率更穩(wěn)定，更適合作為無線能量傳輸?shù)闹C振頻率，上諧振頻率不穩(wěn)定，不適合能量的傳輸，最后總結

3、了控制頻率分裂的方法。
　　3.為了分析平板磁芯的非線性特性對無線能量傳輸系統(tǒng)的影響，本文首先用軟件仿真的方法得到平板磁芯線圈的非線性數(shù)學模型，建立了無線能量系統(tǒng)的非線性動力學方程，數(shù)值分析了該非線性系統(tǒng)中存在的分岔現(xiàn)象等非線性現(xiàn)象。為了驗證分岔現(xiàn)象的存在，本文首先用SPICE軟件仿真的方法驗證分岔現(xiàn)象的存在，然后設計了基于平板磁芯線圈的無線能量傳輸系統(tǒng)，實驗驗證了分岔現(xiàn)象的存在，最后實驗研究了該非線性系統(tǒng)在不同條件下的傳輸效率。