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传统的有线电能传输方式因为导线的限制逐渐体现出一定的局限性,而无线电能传输方式因为摆脱了导线的束缚,从而具有了更便携更实用的性能。磁耦合谐振式无线电能传输在传输距离、效率和功率等方面都具有很大的优势,是未来无线电能传输的发展趋势,也是当下研究的热点。通过分析当前国内外对该技术的研究进程,设计了一套大功率的磁耦合谐振式无线电能传输系统。用电路原理建模方法分析了磁耦合谐振式无线电能传输的系统参数,并通过MATLAB软件和有限元分析软件进行仿真分析,证明了其可行性。最后设计了实验平台对其进行了验证。为实现功率的控制和调节,针对该技术目前的研究热点,提出并设计了数项创新方案,攻克了该技术的多项难点,并通过实验验证,取得了较理想的效果。本设计在该技术上所做的工作及创新包括如下几个方面:(1)系统的前端采用整流及电压调节电路,以限制系统的功率及保护后端的运行的安全,在负载端采用反向恢复为0的新型的Si C二极管实现高频整流,并在输出端加入升降压电路,可以对输出实现恒压、恒流以及恒功率控制;(2)系统采用DSP与CPLD结合,对谐振的频率进行闭环调节,不仅能实现频率的跟踪,还能实现软开关控制,同时采用延迟极低的高速驱动芯片驱动新型的Si C开关器件并结合双E类逆变器,实现频率达到数MHz的高频逆变,输出的电压为正弦波;(3)采用特制的平面螺旋线圈结合大功率的可调电容,保证发射端和接收端的线圈的谐振参数完全一致,提升了传输效率,并设计了三组大小不同的线圈,分别对传输功率、效率、距离之间的关系进行了大量的研究;(4)为了防止金属及活体生物进入传输范围而受到影响,设计了异物检测功能,可以检测到出现在谐振线圈之间的异物并做出保护措施,并在发射端和接收端采用无线局域网进行通信连接,实现传输状态的实时监控;另外,系统的软件的设计可以实现电压、电流、频率以及功率的闭环调节同时设计了人机交互界面,通过操作面板直接实现系统的设定和调节。本设计的谐振频率最高达到7.5MHz。在系统频率为1MHz时,最佳效率达到92%以上。本设计最大的传输距离达到28cm以上。在设计中,还通过该实验平台对传输距离、效率和功率三者之间的关系以及不同半径线圈的传输效果进行了研究。另外,还对阻抗匹配,频率跟踪等其他功能也进行了验证,实验结果验证了设计的正确性。