磁耦合谐振式无线电能传输系统线圈的电磁分析与优化设计
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第12-22页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 典型无线电能传输技术 | 第13-15页 |
| 1.2.1 电磁感应式WPT传输技术 | 第13页 |
| 1.2.2 磁耦合谐振式WPT传输技术 | 第13-14页 |
| 1.2.3 微波式WPT传输技术 | 第14-15页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第15-19页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3.3 商业化应用现状 | 第18-19页 |
| 1.4 论文研究意义与创新点 | 第19-20页 |
| 1.5 论文研究内容 | 第20-22页 |
| 2 磁耦合谐振式无线电能传输的理论研究 | 第22-34页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 磁耦合谐振式WPT系统的结构 | 第22-24页 |
| 2.2.1 系统电能传输过程 | 第22-23页 |
| 2.2.2 系统主要设计结构 | 第23-24页 |
| 2.3 磁耦合谐振式WPT的理论研究 | 第24-28页 |
| 2.3.1 互感耦合模型 | 第24-25页 |
| 2.3.2 谐振补偿结构 | 第25-27页 |
| 2.3.3 系统等效电路模型 | 第27-28页 |
| 2.4 磁耦合谐振式WPT的基本特性研究 | 第28-32页 |
| 2.4.1 功率效率分析 | 第28-29页 |
| 2.4.2 频率特性分析 | 第29-30页 |
| 2.4.3 距离特性分析 | 第30-32页 |
| 2.4.4 方向特性分析 | 第32页 |
| 2.5 小结 | 第32-34页 |
| 3 磁耦合谐振式线圈的设计与优化 | 第34-50页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 优化前线圈特性 | 第34-35页 |
| 3.3 磁耦合谐振线圈参数设计 | 第35-40页 |
| 3.3.1 磁耦合线圈的自感设计 | 第35-38页 |
| 3.3.2 磁耦合线圈的互感设计 | 第38页 |
| 3.3.3 磁耦合线圈的电阻优化 | 第38-39页 |
| 3.3.4 磁耦合线圈的耦合系数与品质因数 | 第39-40页 |
| 3.4 耦合谐振线圈结构优化 | 第40-45页 |
| 3.4.1 耦合线圈常见结构分析 | 第40页 |
| 3.4.2 线圈磁场强度与结构关系 | 第40-43页 |
| 3.4.3 耦合线圈磁芯结构特性 | 第43-45页 |
| 3.5 磁耦合谐振式线圈的绕制 | 第45-48页 |
| 3.5.1 磁耦合线圈的自感 | 第45页 |
| 3.5.2 磁耦合线圈的实物图 | 第45-46页 |
| 3.5.3 磁耦合线圈的谐振电容 | 第46-48页 |
| 3.6 小结 | 第48-50页 |
| 4 磁耦合谐振式线圈仿真和电磁分析 | 第50-62页 |
| 4.1 引言 | 第50页 |
| 4.2 WPT线圈的仿真流程和方法验证 | 第50-53页 |
| 4.2.1 仿真建模流程 | 第50-51页 |
| 4.2.2 优化前线圈仿真参数 | 第51页 |
| 4.2.3 优化前线圈等效模型 | 第51-52页 |
| 4.2.4 外电路模型设置 | 第52页 |
| 4.2.5 仿真与实物系统校对 | 第52-53页 |
| 4.3 矩形空心耦合线圈的电磁场仿真分析 | 第53-57页 |
| 4.3.1 仿真建模参数 | 第53-54页 |
| 4.3.2 矩形线圈仿真模型 | 第54页 |
| 4.3.3 矩形线圈仿真模型校对 | 第54页 |
| 4.3.4 矩形线圈电流电压波形 | 第54-56页 |
| 4.3.5 矩形线圈磁场分布图 | 第56-57页 |
| 4.4 矩形空心耦合线圈的位置仿真优化 | 第57-59页 |
| 4.4.1 线圈偏移仿真模型 | 第57-58页 |
| 4.4.2 轴向偏移量分析 | 第58-59页 |
| 4.4.3 径向偏移量分析 | 第59页 |
| 4.5 矩形加平面磁芯线圈仿真优化 | 第59-61页 |
| 4.5.1 平面磁芯结构位置分析 | 第60-61页 |
| 4.5.2 两侧加平面磁芯仿真分析 | 第61页 |
| 4.6 小结 | 第61-62页 |
| 5 实验平台测试分析 | 第62-68页 |
| 5.1 磁耦合谐振式WPT系统实验平台搭建 | 第62-63页 |
| 5.2 矩形空心耦合线圈径向抗偏移性能实验 | 第63-64页 |
| 5.3 矩形加磁芯耦合线圈性能实验 | 第64-66页 |
| 5.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 6 结论与展望 | 第68-70页 |
| 6.1 全文工作总结 | 第68-69页 |
| 6.2 后续研究工作展望 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第74-78页 |
| 学位论文数据集 | 第78页 |
