邻近耦合无线电能传输系统屏蔽技术研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjso579202
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线电能传输技术发展迅速,在电动汽车、大型物联网及生物医疗设备等领域广泛应用。在实际工况中,当两个或多个无线电能传输系统在相近距离内工作时,由系统间非能量传输区域中漏磁场引发的邻近耦合会对周围电磁环境产生影响,干扰系统谐振参数,进而降低每个系统的传输效率并影响系统工作稳定性。因此亟须研发高效、低成本的磁屏蔽技术以适应无线电能传输技术高效、安全、可靠的应用要求。本文首先从研究背景出发,介绍了无线电能传输系统间漏磁场所带来的危害,对国内外学者已开展的无线电能传输系统屏蔽技术研究现状进行了分析总结,并阐明了本课题的研究方向与意义。其次,基于电磁耦合谐振式无线电能传输系统理论,提出一种适用于多无线电能传输系统间的谐振式屏蔽机构。该屏蔽机构以系统间漏磁场为激励源,通过参数调控可产生与漏磁场方向相反的感应磁场,感应磁场与漏磁场可在一定程度上相互抵消,进而削弱系统间的邻近耦合。针对该屏蔽机构对无线电能传输系统各项参数的影响开展分析研究,建立了多无线电能传输系统等效电路模型,详细推导了该屏蔽机构使用前后无线电能传输系统传输效率、频率分裂差值及线圈间互感的表达式,研究结果表明该屏蔽机构可有效削弱系统间邻近耦合,抑制系统频率分裂并提升系统传输效率。随后在有限元仿真分析软件中构建了无线电能传输系统仿真模型,根据屏蔽机构理论研究的结果设定了无线电能传输系统及屏蔽机构的各项参数。同时以不同系统中线圈间的互感为参考量,提出了该屏蔽机构的优化方法与流程。通过仿真分析获得了不同优化方案下无线电能传输系统周边空间磁场分布及传输效率值。最后,搭建了电磁耦合谐振式无线电能传输系统实验平台,并根据仿真分析中不同优化方案下的结构参数制作了相对应的屏蔽机构。对不同优化方案下屏蔽机构对无线电能传输系统传输效率、线圈间互感及耦合系数的影响进行了实验。结果表明本文提出的谐振式屏蔽机构最多可提升系统传输效率17.4%,同时最多可降低不同系统中线圈间耦合系数46.7%,且方形密绕结构的屏蔽机构效能最佳。验证了本文提出的谐振式屏蔽机构及其优化方法的有效性。
其他文献
六轴串联机械臂的轨迹精度是衡量机械臂精密程度和作业质量的重要标准之一,在其众多影响因素中,六轴串联机械臂末端执行关节的抖动严重制约其在高精密加工中的应用。本文以六轴串联机械臂为研究对象,系统的研究其末端抖动特性及关键影响因素,并从机械理论及力学角度提出解决方法。以下为本文开展和完成的主要研究工作:(1)设计了机械臂末端抖动信号特征获取实验。基于LMS Test Lab?声学测试系统采集机械臂在特定
前装式垃圾收集车是一种采用前装上料的方式对垃圾进行收集的压缩式垃圾车,提升机构为其核心构件。本文在河北省某技术产业研究院提供的原车的基础上,对整个提升机构及其辅助装置进行设计,并建立提升机构的动力学和有限元模型,通过动力学及静力学仿真分析验证设计的合理性,在此基础上对提升机构进行尺寸优化,实现轻量化的目标,并最终完成样车的试制。主要研究内容包括:(1)提升机构的设计。在原车基础上根据设计要求、机构
树图模型与马氏链的结合产生了一个新的数学理论体系即树指标马氏链,近年来它在概率论、信息论以及计算机科学等都有很好的应用.强极限定理作为概率论与数理统计的基础和重要分支,揭示了当随机现象的观察次数趋向于无穷时,这种随机现象所呈现的规律性,因此将其推广至树指标马氏链具有重要意义.本文在已有经典极限理论的基础上,将其进一步推广至更广泛的情形,并给出详细的证明,为更多实际问题的建模提供理论基础.作为研究基
设计出一种新型磁吸附履带式爬壁机器人,用于替代潜水员进行水下船底附着物清理作业。目前国内外研发的同类机器人存在着吸附力不足,曲面自适应性差等问题。基于永磁式履带行走装置,提出了一种具有曲面自适应性的被动式独立悬挂机构主体联接方案,同时,设计出一种能够有效提升该装置壁面吸附性能的载荷分散机构。通过对机器人总体方案的调研,结合理论计算并进行结构设计,最终完成机器人样机的试制及相关性能参数测试,为解决上
在经济学、社会学和工程学等诸多领域中,拥塞博弈为研究实际拥塞问题做出了重要贡献,它是博弈论中的一类特殊博弈.拥塞博弈也可以随着时间推移不断重复博弈,称之为演化拥塞博弈.随着经济的快速发展,演化拥塞博弈的理论及应用逐渐成为国内外学术界的热门研究领域.在演化拥塞博弈中,当玩家个数和策略个数有限时,其动态演化过程可以等价为一个有限值逻辑动态系统.矩阵的半张量积作为处理有限逻辑动态系统的有力工具,也可应用
技术创新是驱动企业发展的关键因素,相关产品的专利中包含丰富的技术信息能够作为企业技术创新的起点。专利规避设计是对现有专利技术进行创新设计从而绕开专利保护范围的技术创新活动,能够帮助企业在借鉴现有专利技术时减少对现有专利技术构成的侵权风险。现有专利规避设计方法主要是通过改变专利描述对象的结构与功能以避免对特定专利构成侵权,但是设计结果还存在侵犯其他专利的风险。同时,现有专利规避设计方法重点在于强调降
机械系统在工作运转时会产生磨粒,散落的磨粒分散于润滑系统后,导致油液污染,并随着机械运转时间的增加,磨损不断加剧,降低了机械系统的使用寿命。通过磨粒检测技术,可对润滑油中的磨粒进行检测分析,为机械系统诊断检测提供指导。首先由于油液中磨损颗粒多为微米级颗粒,针对油液微米级磨粒进行高精度检测分析,是微流控技术领域内的研究热点。为了有效抑制系统噪声信号,本文应用差分信号原理设计了一组应用于磨粒检测的差分
随着汽车行业的发展与进步,振动与噪声问题已经被汽车开发人员广泛关注。过大的振动和噪声在降低汽车零部件的使用寿命和汽车安全的同时,还会对人造成伤害。因为声子晶体拥有带隙特性,即弹性波在声子晶体中传播时存在强烈衰减的带隙范围,所以在减振降噪方面有显著的作用。随着CAE技术的快速发展,数值算法在声子晶体带隙仿真中占据了重要地位。然而,现有的数值算法或多或少存在适用性差,计算精度低等缺陷。鉴于此,本文基于
皮肤癌是全球最常见的肿瘤之一,而恶性黑色素瘤是一种致死率非常高的恶性肿瘤。黑色素瘤恶性病变的早期发现能够大大提高肿瘤患者的生存机会。深度学习方法在皮肤癌图像分类任务方面已经取得了一定的成果,但仍受限于训练样本有限、网络结构过于复杂、计算代价高昂等问题。考虑到脉冲神经网络固有的高效节能、生物学可信性和良好的图像识别性能,本课题采用无监督spike-timing-dependent plasticit
斜梁桥因能更好的符合环境和地形要求,在公路与城市道路设计中的应用越来越多。斜交梁桥自身结构的特殊性导致了其在地震作用下的复杂受力特性,以及与正交桥不同的破坏特征。同时,简支转连续的施工方法由于其施工方便、造价低、工期短,目前广泛用于中、小跨径连续梁桥的建设,简支转连续斜梁桥是近年来普遍采用的结构型式之一。本项目主要以某简支变连续斜交小箱梁桥为背景,在总结目前斜交桥抗震研究现状的基础上,应用Mida