燃?xì)庠罹唿c(diǎn)火控制器無線供電系統(tǒng)的電磁耦合機(jī)構(gòu)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、智能家居熱潮興起，整潔、便利、安全的家居體驗(yàn)越來越受到人們的重視。在這樣的背景下，廚房中使用頻率最多的燃?xì)庠罹呤艿搅岁P(guān)注。由于目前燃?xì)庠罹叩恼｜c(diǎn)火需要使用干電池或外接電源適配器供電，而這些供電裝置通常安裝在灶具的下方。在灶臺這種產(chǎn)生高溫火焰、容易發(fā)生進(jìn)水的環(huán)境下，容易造成線路老化、漏電、短路等安全問題，影響燃?xì)庠罹呤褂玫氖孢m度和安全性。因此，采用無線電能傳輸（WPT）技術(shù)實(shí)現(xiàn)燃?xì)庠罹唿c(diǎn)火控制器供電的方式應(yīng)運(yùn)而生。WPT技術(shù)以非接觸的形

2、式實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸，擺脫了電能只能通過導(dǎo)線傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)電能傳輸方式，具有靈活、安全、可靠性高等特點(diǎn)，在一些特殊場合如水下、煤礦、植入式醫(yī)療電子設(shè)備等安全性要求較高的應(yīng)用場合尤其適用，具有廣闊的應(yīng)用前景。論文針對橫向課題的具體需求，圍繞燃?xì)庠罹唿c(diǎn)火控制器的無線電能傳輸展開研究。
　　電磁耦合機(jī)構(gòu)是WPT系統(tǒng)中的重要組成部分之一，其性能的優(yōu)劣極大地影響著系統(tǒng)的傳輸功率和效率。針對燃?xì)庠罹唿c(diǎn)火控制器無線供電系統(tǒng)的要求，本文對該系統(tǒng)的電磁

3、耦合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)展開研究。首先介紹了無線供電系統(tǒng)的電磁耦合機(jī)構(gòu)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，然后根據(jù)項(xiàng)目要求確定了燃?xì)庠罹唿c(diǎn)火控制器的無線供電方案，即通過感應(yīng)耦合電能傳輸（ICPT）技術(shù)將抽油煙機(jī)上的電能傳輸給下方的點(diǎn)火控制器，并對該技術(shù)的基本原理和構(gòu)成做了簡要介紹。隨后對系統(tǒng)的電磁耦合機(jī)構(gòu)互感等效模型、能效特性等進(jìn)行了理論分析，確定了電磁耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
　　基于有限元仿真軟件COMSOL，對影響電磁耦合機(jī)構(gòu)性能的因素進(jìn)行建模仿真分析。根

4、據(jù)項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用情景，分別針對適用于系統(tǒng)的耦合線圈的繞線形式、線圈結(jié)構(gòu)和磁芯結(jié)構(gòu)等建立了仿真模型，并從互感、磁場分布情況進(jìn)行對比分析，為電磁耦合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。
　　結(jié)合項(xiàng)目需求分析，給出了耦合機(jī)構(gòu)的一般設(shè)計(jì)流程。根據(jù)仿真得到的規(guī)律，從電磁耦合機(jī)構(gòu)的線圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)兩方面展開設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一種適用于燃?xì)庠罹唿c(diǎn)火控制器無線供電系統(tǒng)的電磁耦合機(jī)構(gòu)。然后通過系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的電磁耦合機(jī)構(gòu)的合理性。最后搭建了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝