小功率感应式无线能量传输耦合机构的研究

作     者：曹亚洲 

作者单位：东北石油大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高丙坤;刘明

授予年度：2018年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：感应耦合 无线能量传输 耦合机构 手机充电 

摘      要：随着手机的快速发展,手机屏幕越来越大,功能越来越多,耗电量越来越大,导致手机充电也是越发的频繁。而每部手机都需要一个相应的充电器,在每次更换手机时,旧充电器基本上都会被放弃。同时,处置大量旧充电器也会增加环境的负担。不仅如此,频繁的充电易损坏充电器的接口。对于用户来说,携带有线充电器并用它充电并不是很方便。其中,主要问题是大多数充电器不能普遍使用。即使电源是一样的,接口也不一样,甚至同一品牌也可能是不同的、不兼容的。近些年,由于无线能量传输技术兴起,其在手机充电的应用也得到飞速发展。手机无线充电较传统充电方式具有更安全、更可靠、更耐用等的电气特性。在手机实现无线充电时,耦合机构起着非常重要的作用,其耦合特性的优劣会对无线充电功率传输的系统效率带来直接影响。因此,本文针对耦合机构进行研究,主要描述无线能量传输的工作原理和几个等效模型;针对几种耦合机构的结构,利用仿真软件Maxwell分析不同形状发射线圈和接收线圈之间的耦合特性,并得到适用于手机电能传输的机构;为了优化耦合机构的耦合特性,引入不同材质的磁性材料,分析其特性对耦合机构的影响。为了验证耦合机构的特性,建立仿真系统、搭建实验平台,并测试系统相关参数,以验证耦合机构的有效性和可行性。