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无线能量传输技术主要有三种实现方式:电磁感应方式、微波传输方式及磁耦合谐振方式。利用电磁感应方式实现的无线能量传输能在近距离(1厘米以内)以较高的效率传输较大的功率,但无法实现较远距离传输,这成为限制其发展的重要因素。采用微波传输方式虽然能够实现远距离的无线能量传输,但其跟踪定位系统复杂且传输效率较低,阻碍了其发展。2007年,美国麻省理工学院科学家在无线能量传输方面取得的进展,是近场耦合技术的一个标志性里程碑。之后,磁耦合谐振式无线能量传输技术成为该领域的研究热点。本文对磁耦合谐振式无线能量传输系统进行优化设计并予以实现,通过HFSS、ADS、MATLAB等仿真软件,得出耦合谐振线圈各个参数与传输效率的关系。通过对具体模型进行优化设计,模型效率明显提高,为实物设计和实验提供了依据。主要研究内容和贡献概括如下: 1.通过现有几种磁耦合线圈模型的对比研究,获得无线能量传输的最优结构。 2.研究了线圈电磁仿真及测试方法,即利用ADS、HFSS等仿真软件对线圈结构建立仿真模型,根据分析仿真结果进一步优化模型中的参数,以获得最佳传输效率和传输距离。 3.通过分析仿真线圈模型的磁场图确保线圈结构的可行性。 4.对制作的磁耦合谐振式无线充电样机进行实验,分析测量结果,并与仿真结果进行比较,测量与仿真结果吻合得较好。此论文的创新性在于通过改变和选择更优的线圈结构来实现对整个无线能量传输系统的优化设计,并进行了实验验证。