谐振耦合无线电能传输系统研究

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谐振耦合无线电能传输技术是一种新型的无线电能传输技术。它以近区磁场理论和谐振耦合理论为基础并具有高传输效率、中等传输距离特点的无线电能传输技术。它克服了传统电能传输方式的诸多不足,能在不接触情况下,将电能高效的传输到负载,具有重要的科学意义和研究价值。谐振耦合无线电能传输技术与感应电能传输技术相比,具有较远的传输距离,与电磁波辐射传输技术相比具有更高的效率。无线电能传输系统的功率和效率特性是本文研究重点。通过现有的理论建立系统模型,分析功率和效率与系统参数之间的关系,并研制实验装置,通过实验加以验证。本文主要研究内容如下:利用耦合模理论建立了谐振耦合无线电能传输系统模型,应用该模型得出了系统效率和系统参数的关系。通过分析的得出系统有效进行能量传输的条件以及获得最大效率的条件。利用电路分析理论建立了谐振耦合无线电能传输系统模型,应用该模型得出了系统集中电路参数与输出功率的关系。通过分析得出系统获得最大输出功率的条件。设计并制作了谐振耦合无线电能装置,该装置主要包括:高频驱动电源,发射和接收线圈。利用设计的装置实现无线能量传输,成功将25W的灯泡在距离发射线圈8cm处点亮。通过实验得出输出功率和效率与频率、驱动电压、传输距离对输出功率和效率的关系,对理论分析结果进行了有力的验证。
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