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MATLAB和Orcad复杂条件下磁共振耦合无线能量传输特性研究(3)
第三类是磁耦合谐振式无线能量传输技术,属于近场无线传输。这种技术是利用两个具有相同的特定谐振频率的电磁系统,在相距一定的距离时,以电磁场为媒介相互耦合,产生比较强的磁谐振,当负载不断消耗能量,电源不断提供能量,就实现了能量传递。这一技术没有明显方向性,理论上发射源可以同时对有效区域内的多个接受端提供能量,而且可以穿透非磁性障碍,传输效率高,距离相对较远,对人体和周围环境影响较小,安全可靠[10-13]。
本文以磁共振耦合无线能量传输技术为基础进行研究。这一技术是由美国麻省理工大学的Soljacic教授提出来的,它着重研究近场区磁谐振空间耦合机制和谐振耦合能量传输机理,以实现中距离的无线能量传输。本课题通过理论分析和仿真研究这一技术的诸多特性。
磁共振耦合式无线能量传输技术属于新一代无线输电技术,认真研究该技术,将为其在各个领域的应用做好理论准备。终有一天,我们日常使用的电脑手机等
电子
设备可以实现无线充电,家里的各种电器也可以省去密密麻麻的插头,尤其在生物医学领域,可以为各种人造器官在体外进行充电,非常方便安全。
1.2 国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
1.2.1.1麻省理工大学研究成果
1.2.1.2不列颠哥伦比亚大学研究成果
1.3 本文的研究内容
本课题旨在研究复杂条件下磁共振耦合无线能量系统传输特性,通过理论分析和软件仿真的方法进行研究。主要包括以下研究内容:
(1)从电路理论出发,建立能量传输系统数学模型;
(2)分析多接收端条件下线圈的交叉耦合特性;
(3)分析收发端位置不确定性对传输特性影响;
(4)分析线圈周围金属介质影响特性;
(5)通过软件仿真,验证理论结果。
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