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无线电能传输是一种不需任何人造导体的电能传输方式。无线电能传输主要分为非辐射式和辐射式两大类。谐振式无线电能传输是一种非辐射式无线电能传输,电能通过谐振电路之间的磁场实现无线传输。因其传输效率高、对环境影响小、且可实现中等距离传输,成为了应用最广泛的无线电能传输。在谐振式无线电能传输系统中,传输效率随着谐振电路的损耗减小而增大。由于超导体具有独特的低损耗特性,将超导体用于谐振式无线电能传输系统可以提高传输效率和传输距离。目前国际上关于高温超导谐振式无线电能传输系统的研究还处于探索阶段,还需要开展很多研究。为此,本论文开展了高温超导谐振式无线电能传输系统的理论与实验研究,主要包括: 基于耦合模理论和电路理论分析了谐振式无线电能传输系统的传输效率,分析计算了高温超导线圈的交流损耗,实验测量了高温超导谐振式无线电能传输系统、常规导体传输系统、以及高温超导-常规导体混合传输系统的传输效率,比较了高温超导谐振式无线电能传输系统与室温及77K下常规导体传输系统最大传输效率随传输距离的变化,比较了高温超导线圈分别作为发射侧和接收侧的高温超导-常规导体混合谐振式无线电能传输系统最大传输效率随传输距离的变化,比较了不同传输距离下高温超导谐振式无线电能传输系统传输效率随频率的变化。 理论分析了谐振式无线电能传输系统发射侧与接收侧对传输性能影响不同的不对称性,实验测量了高温超导-常规导体混合谐振式无线电能传输系统中高温超导线圈不同频率下交流损耗随传输电流的变化,实验验证了高温超导-常规导体混合谐振式无线电能传输系统不对称性对传输性能的影响,分析并验证了高温超导-常规导体混合谐振式无线电能传输系统不对称性的成因,比较了高温超导-常规导体混合谐振式无线电能传输系统不对称性的实验测量结果与理论计算结果,探讨了通过调节接收负载消除高温超导-常规导体混合谐振式无线电能传输系统不对称性对传输效率的影响。 理论分析了谐振式无线电能传输系统的阻抗特性,研制了采用高温超导带材作为电容电极的电容器,实验测量并比较了采用高温超导电极电容器与采用常规电容器的高温超导谐振式无线电能传输系统的传输效率、输入阻抗相位角等等传输特性,设计了高温超导-常规导体混合谐振式无线电能传输系统的阻抗匹配电路,研究了高温超导-常规导体混合谐振式无线电能传输系统传输效率随输入阻抗相位角的变化,研究了不同接收负载下高温超导-常规导体混合谐振式无线电能传输系统的阻抗匹配电路参数与传输效率。 理论分析了多线圈谐振式无线电能传输系统的传输效率,实验测量了高温超导-常规导体混合多线圈谐振式无线电能传输系统的传输效率随频率的变化,比较了采用高温超导中继线圈与采用常规导体中继线圈的高温超导-常规导体混合多线圈谐振式无线电能传输系统的传输效率,比较了只有一个接收侧与有两个接收侧的高温超导-常规导体混合多线圈谐振式无线电能传输系统的传输效率,比较了高温超导-常规导体混合多线圈谐振式无线电能传输系统中两个不同接收侧所接收到的传输效率,比较了高温超导-常规导体混合多线圈谐振式无线电能传输系统的实验测量结果与理论计算结果,探讨了各线圈相对位置不同时高温超导-常规导体混合多线圈谐振式无线电能传输系统的传输效率。