非接触式供电系统

非接触式供电系统

武汉科技大学“学科基础课程群设计”报告

条目

摘要........................................................摘要..........................................................二1实验任务和要领探索 (1)

| The.............................................1 1.2实验要求.............................................1 1.3实验结果解释.................背景.............................1 2非接触供电系统..........................................2 3无线传输原理 (3)

3.1微波无线能量传输...................................3 3.2电磁感应无线传输...........................................3 3.3电磁共振无线能量传输......................................4 4磁耦合谐振无线能量传输系统.. (5)

4.1能量传输系统的组成...........................................5 4.2耦合谐振系统..........................................5 4.3能量传输过程及其原理和方程.........的方案设计...................5 5非接触供电系统.. (6)

5.1高频振荡器电路设计 (7)

5.1.1设计方案.............................................7 5.1.2晶体振荡器电路的原理.............................9 5.2功率放大器设计.. (9)

5.2.1功率放大器原理................................10 5.2.2功率放大器的分

类................................10 5.2.3设计方案......................................11 5.2.4功率放大器电路图..............................12 5.3交流/ DC电路方案.............................................12 5.4耦合线圈 (13)

5.4.1线圈电感 (14)

武汉理工大学报告

5.4.2线圈互感的最佳频率范围 (14)

5.4.3..............................15 5.5电路总图和单元电路......................的实现和测试................15 6计划 (17)

6.1 DC电源................................................17 6.2高频晶体振荡器电路...........................................17 6.3高频功率放大器..............................................18 6.4桥式整流器电路.............................................19 6.5实现无接触供电................................根据19

6.6的实验结果和解释，迈克尔·法拉第在XXXX年发现了.............................................磁场改变后，电线周围会产生电流，这为电能的无接触传输提供了理论上的可能性。

1913年，法国航海家和网球运动员罗兰·伽罗斯(Roland Galos)问自己是否能从地面为飞行器提供动力。在

年的XXXX，麻省理工学院的研究人员在无线电力传输方面取得了新的进展。他们用两米外的电源“穿过地面”点亮一个60瓦的灯泡在

XXXX，在实习生技术峰会上，研究人员声称该技术可以应用于笔记本电脑，从而打破了电线的束缚。

如果这项技术得到应用，我们的生活将会发生巨大的变化:我们不再需要电线和插座，手机充电比打开蓝牙更简单。只要你在某个区域，手机就可以一直充电。同样，笔记本电脑也不必担心电池没电。甚至，可能没有电网的概念，我们不再需要电线了。这极大地鼓励人们研究无线能量传输的具体方法。

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3无线传输原理

根据电能传输原理，WPT技术可分为三种类型:射频或微波WPT、电磁感应型WPT、电磁谐振型WPT，分别介绍如下

3.1微波无线能量传输

所谓的微波WPT是一种使用微波(频率在300兆赫和300千兆赫之间的电磁波)作为载波在自由空间无线传输电磁能量的技术微波源用于将电能转换成微波，微波由天线发射，经长距离传播后由天线接收，最后通过微波整流器等再次转换成电能使用。微波频率传输的“方向性和可穿透的电离层”等特点，使得这种能量传输方式早在XXXX早

期就引起了人们的关注，并在远距离甚至超远距离的能量传输场合具有重要的应用价值。微波WPT主要用于微波飞机、卫星太阳能电站等远距离传输场合，其中卫星太阳能电站已成为美、日等国大力发展的重要空间项目，是人类应对能源危机的有效战略。

目前，制约微波WPT技术进一步发展的主要技术瓶颈在于高效微波整流器件、大功率微波天线和大功率微波电磁场的生物安全性以及对生态环境的影响。然而，由于高工作频率和低系统效率，微波WPT 不适合能量传输距离短的应用。

3.2电磁感应无线传输

电磁感应WPT是一种基于电磁感应原理的技术，利用一次侧和二次侧分开的变压器在相对较短的距离内进行无线电力传输目前，比较成熟的无线供电方式都采用这种技术。典型应用包括新西兰国家地热公园的30kW电动客运车辆和Splash power公司的无线充电器。可见，电磁感应WPT技术可以有效实现低功耗消费电子产品和大功率电动汽车无线供电系统的无线供电。

但是，电磁感应WPT仍然存在一系列问题:传输距离短，效率随着距离的增加而急剧下降；传输效率对非接触式变压器的一次侧和二次侧的错位非常敏感

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3.3电磁谐振无线能量传输