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磁耦合谐振无线电能传输系统的模型建立与分析

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简介：
本研究探讨了基于磁耦合谐振原理的无线电力传输系统，建立了详细的理论模型，并进行了全面的性能分析。通过优化设计参数，提升了系统的传输效率和稳定性，为未来实际应用提供了重要参考依据。 磁耦合谐振式无线电能传输技术具有中等的传输距离、高效率以及能够穿透非磁导性障碍物等特点，使其有望替代电池为物联网中的传感器节点提供无线电力供应。本段落通过研究该技术的工作原理，并构建了相应的集总参数电路模型进行理论计算和分析，在不同传输距离下探讨系统的传输效率与负载功率的关系，最终确定在各种耦合状态下系统达到最大负载功率的条件。

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  • 磁耦合谐振无线电能传输系统的模型建立与分析
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    本研究探讨了基于磁耦合谐振原理的无线电力传输系统，建立了详细的理论模型，并进行了全面的性能分析。通过优化设计参数，提升了系统的传输效率和稳定性，为未来实际应用提供了重要参考依据。 磁耦合谐振式无线电能传输技术具有中等的传输距离、高效率以及能够穿透非磁导性障碍物等特点，使其有望替代电池为物联网中的传感器节点提供无线电力供应。本段落通过研究该技术的工作原理，并构建了相应的集总参数电路模型进行理论计算和分析，在不同传输距离下探讨系统的传输效率与负载功率的关系，最终确定在各种耦合状态下系统达到最大负载功率的条件。
     
  • 磁耦合共振无线电能传输拓扑分析
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    《磁耦合共振无线电能传输拓扑分析》一文深入探讨了无线电力传输技术中磁耦合共振方法的应用与优化，重点分析了不同电路拓扑结构对能量传输效率及稳定性的潜在影响。文章旨在为开发高效、可靠的无线充电系统提供理论依据和技术支持。 本段落分析了四种磁耦合谐振式无线电能传输拓扑结构模型的输出功率、传输效率与频率、负载及距离之间的关系，并得出结论：发射线圈电感电容串联，接收线圈电感电容并联的拓扑结构更适合于低频、大负载和远距离的情况；而发射线圈和接收线圈均采用电感电容串联的拓扑结构则更适用于近距离、高频及小负载的情形。通过Matlab仿真，在相同参数条件下得到了四种不同模型下的输出电压与电流波形，验证了理论分析结果的准确性。
     
  • 磁耦合谐振无线电能传输系统中模糊PI控制的应用
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    本文探讨了在磁耦合谐振无线电能传输系统中应用模糊PI控制策略，优化了系统的稳定性和效率。通过仿真和实验验证了该方法的有效性，为无线充电技术的发展提供了新的思路。 模糊PI控制在磁耦合谐振无线电能传输系统中的应用研究指出，在实际应用中提高磁耦合谐振无线电能传输系统的效率是关键问题之一。通过电路理论分析，探讨了不同谐振状态对提升系统传输效率及功率的影响。
     
  • 关于磁耦合谐振无线电能传输系统的传输特性研究-论文
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    本论文深入探讨了磁耦合谐振无线电能传输技术，分析并优化了系统结构和参数对传输效率与距离的影响，为无线充电领域提供了理论支持和技术参考。 针对磁耦合谐振式无线电能传输（MCR-WPT）系统中线圈参数和负载电阻变化对系统传输性能的影响，本段落利用两线圈结构的MCR-WPT等效电路模型推导了系统的输出功率和效率表达式，并分析了互感、负载电阻与这些指标之间的关系。同时研究了线径、匝数与互感的关系。 借助COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立了线圈三维模型，搭建多组两线圈MCR-WPT实验系统以验证理论分析结果。研究表明：通过增加收发线圈的直径和匝数可以提高系统的输出功率及传输效率；然而在两者中，匝数对传输效率的影响更为显著，并且随着匝数的增多，在更远的距离下可以获得更高的输出功率。 此外，负载电阻的变化也会影响系统性能。当负载电阻逐渐增大时，系统的输出功率与传输效率会先上升后下降，表明它们都有一个峰值值；但达到各自最大值的最佳负载电阻并不相同，即不存在能够同时使两者都取到最大值的最优负载电阻。
     
  • 三线圈无线电能传输系统的模型建立与传输效率分析
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    本研究构建了三线圈无线电能传输系统模型，并深入分析其传输效率，探讨影响因素以优化设计。 基于磁耦合谐振理论构建了三线圈无线电能传输系统的模型，并运用等效电路理论和二端口网络理论推导出该系统传输效率的公式。通过此公式对发射与接收线圈之间的交叉耦合系数进行了理论分析，结果表明当交叉耦合系数较大时会降低系统的传输效率。仿真验证了这一结论的准确性。
     
  • 磁耦合谐振充电系统的RLC谐振仿真分析
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    本研究探讨了基于磁耦合谐振原理的无线充电系统中RLC电路的谐振特性，并通过仿真软件进行深入分析，以优化系统性能。 通过仿真，在不同激励信号的作用下分析磁耦合谐振系统中的串联谐振与并联谐振特性，并探讨不同阻尼比对谐振系统能量衰减及起振速度的影响，以此确定系统的最佳谐振方式。
     
  • 采用磁耦合谐振技术的无线充电系统
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    本项目研发基于磁耦合谐振原理的高效无线充电系统，旨在为移动设备提供便捷、安全且高效的能源传输方案。 本段落阐述了磁耦合谐振式无线电能传输技术的工作原理及其基本结构，并探讨了几种提高效率的方法。设计了一套基于磁耦合谐振的无线充电实验装置，在优化各模块性能的基础上，力求使系统整体处于最佳工作状态。主电路采用了全桥逆变电路，控制电路则使用了PWM+PLL电路，设定的谐振频率为76 kHz，实验证明其效率可达90%以上。
     
  • 磁耦合共振无线电力传输-电路设计
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    本项目专注于研究和开发高效的磁耦合共振无线电力传输系统，重点探讨其电路设计方案与优化技术。 该装置是一种无线电能传输系统。随着无线电充电技术的快速发展及其在生活中的广泛应用，在一些特殊场合也发挥了重要作用。此装置采用磁耦合谐振式无线能量传输方式，发射端使用mos管及电感和电容搭建电路，实现三相正弦波震荡，放大电压并通过线圈辐射出电磁能。该系统以12VDC、1000mA的适配器为输入电源，通过发射模块和发射线圈将电能转化为磁能，并经过接收线圈及接收模块后点亮多盏LED灯。 需要注意的是，在接收到足够强的磁场时（即当接收线圈靠近发射线圈），可能会导致反向击穿LED灯。实验结果显示：在35-55厘米的距离内，该装置可以点亮一盏LED灯；而在10-20厘米范围内，则可同时点亮四盏LED灯。 进行效率测试时，在相距10厘米的情况下，接收端串联了20欧姆的纯阻性负载。具体数据为：适配器输入电压为12.20V、电流为0.91A，即输入功率为11.102W；示波器显示接收端交流输出峰值电压达到16V，据此计算出接收端功率约为6.39W，效率达到了57.61%。附件中包括了装置的发射和接收部分原理图及PCB设计以及相关参考文档。