无线电能传输装置的硬件设计

本科毕业设计论文

本科毕业设计论文题目：电能无线传输装置的硬件设计

作者姓名

指导教师

专业班级

学院信息工程学院

提交日期2016年06月10日

浙江工业大学本科毕业设计论文电能无线传输装置的硬件设计

作者姓名：

指导教师：

2016年6月10日

Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technology

for the Degree of Bachelor

Hardware Design of Wireless Power Transmission

Equipment

College of Information Engineering

Zhejiang University of Technology

June 2016

浙江工业大学

本科生毕业设计（论文、创作）任务书

一、设计（论文、创作）题目：

电能无线传输装置的硬件设计

二、主要任务与目标：

根据对电能无线传输装置的要求，设计相应的硬件线路。要求通过单片机控制开关元件，使LC电路发生谐振，实现电能无线传输的要求，并完成整机的调试。

三、主要内容与基本要求：

1.根据无线传输装置的要求完成相关硬件设计，选择合适的谐振电路形式，使无线传输的性能指标处于较好

2. 撰写毕业论文和提交相关设计文挡、图纸等。

四、计划进度：

2015.12.20~2016.3.1 收集相关资料文献，学习相关软硬件基础知识；完成外文翻译、文献综述；熟悉课题，做好开题准备，有初步设计方案；2016.3.2~3.10 完成开题报告，参加开题交流；2016.3.11~4.30 完成电能无线传输装置的硬件设计，接受中期检查；2016.5.1~5.31 制作硬件线路，调试与改进，做出最终设计成品。撰写毕业论文初稿；2016.6.1~6.17 论文修改，毕业答辩，提交相关文档资料。

五、主要参考文献：

[1] 傅文珍，张波，丘东元等.自谐振线圈耦合式电能无线传输的最大效率分析与设计,中国电机工程学报[J].2009.6:21-26; [2] 翟渊，孙跃，戴欣等.磁共振模式无线电能传输系统建模与分析,中国电机工程学报[J].2012.4:155-160; [3] 于建阁，吕干云，吴张勇等. 基于松耦合变压器的小功率CPT系统, 电工电能新技术[J].2012.7:93-96。

任务书下发日期2015 年12 月20 日

设计（论文、创作）工作自2015 年12 月20 日至2016 年 6 月20 日

设计（论文、创作）指导教师

系主任（专业负责人）

主管院长

电能无线传输装置的硬件设计

摘要

无线电能传输技术是通过电磁感应、磁耦合谐振、电磁辐射等多种形式实现非接触式的新型电能传输方式。其中磁耦合谐振式无线电能传输技术因其传输距离适宜、效率较高受到了广泛的关注。

本文对磁耦合谐振式无线电能传输系统进行了硬件设计，并通过对比实验探究此系统的距离特性及效率特性。最后通过对实验数据的分析，提出一些提高传输距离和传输效率的方法。主要内容如下：

（1）首先概述了无线电能传输的研究现状以及发展前景。

（2）通过对磁耦合无线电能传输的理论分析，设计了驱动电路、整流接收电路、辅助电源电路等，并附上原理图及实物图。

（3）通过对比实验的方法，研究了发射及接收线圈参数相同时，传输距离与线圈匝数、线圈直径、线圈线径径、电容大小之间的关系，以及传输效率与以上参数的关系。

（4）通过对实验数据的分析，提出一些提高传输距离和传输效率的方法。

关键词：无线电能传输；磁耦合；传输效率；传输距离

HARDWARE DESIGN OF WIRLESS POWER TRANSMISSION EQUIPMENT

ABSTRACT

Wireless Power Transmission(WPT) technology is non-contact new electric transmission way through various ways such as electromagnetic induction, magnetic resonance coupling, electromagnetic radiation and so on. Among them, the magnetic coupling resonance type radio transmission technology has received extensive attention because of its suitable transmission distance and high efficiency.

In this passage, the hardware design of magnetically coupled resonant wireless power transmission system is stated. And we use the comparative experiments to explore the distance characteristics and efficiency characteristics of the system. Finally, according to the analysis of the experimental data, some methods are put forward to improve the transmission distance and transmission efficiency. The main contents are as follows.

Ⅰ. First of all, the research status and development prospects of wireless power transmission are summarized.

Ⅱ. Through the theoretical analysis of the magnetic coupling radio transmission, the driving circuit, the rectifier receiving circuit, the auxiliary power supply circuit are designed, and the schematic diagram and the physical map are attached.

Ⅲ. On condition of the transmission and the receiving coil parameters being the same, the relationship between the number of coils, the diameter of the coil, the diameter of the coil, the size of the capacitor, and the transmission distance ,and the relationship between the transmission efficiency and the above parameters are mentioned by comparative experiments.

Ⅳ. some methods are put forward to improve the transmission distance and transmission efficiency

Key Words: WPT，magnetic coupling，transmission efficiency，transmission distance