【摘 要】
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磁耦合谐振式无线电能传输(WPT)技术具有传输效率高、传输距离远、传输功率大以及对介质依赖性小等优点,在电动汽车、便携式移动设备、植入生物体内医疗器械和煤矿、化工、水
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磁耦合谐振式无线电能传输(WPT)技术具有传输效率高、传输距离远、传输功率大以及对介质依赖性小等优点,在电动汽车、便携式移动设备、植入生物体内医疗器械和煤矿、化工、水下等场合拥有广阔的应用前景,是世界范围内的研究焦点。本文首先概述了无线电能传输的发展历程和它在许多领域中的广泛应用,简要介绍了几种无线电能传输方式以及磁耦合谐振式无线电能传输技术在国内外的发展状况。其次,通过理论建模仿真阐述了磁耦合谐振式无线电能传输技术的工作原理,对比分析了磁耦合谐振式无线电能传输两线圈模型的串-串、串-并、并-串、并-并四种拓扑结构的传输特性。针对四线圈模型,详细分析了激励线圈与发射线圈是否谐振、接收线圈与负载线圈是否谐振对系统传输特性的影响,通过对比分析得到激励线圈与发射线圈谐振且接收线圈与负载线圈不谐振的拓扑结构输出功率最大。还详细分析了磁耦合谐振式无线电能传输技术中阻性负载、感性负载、容性负载对系统特性的影响。最后,以为电动车电池充电为具体目标,完成了无线电能传输系统的整体硬件设计,包括高频电源设计、线圈优化设计和元器件的选取等,建立电动车电池无线充电的PSpice整体仿真模型,验证其可行性。
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