学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于左手材料的磁耦合无线能量传输系统研究

作　者: 李丽
导　师: 邹玲
学　校: 湖北工业大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 无线能量传输耦合谐振左手材料负折射传输效率
分类号: TM724
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 12次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着科学技术的快速发展，无线能量传输目前已被广泛应用。但是无线能量传输过程中存在着一些无法避免的损耗并且其传输效率与传输距离成反比。为了减少无线能量传输系统中的耦合损耗，解决传输效率和距离问题，使无线能量传输应用更加广泛，在此我们通过对传输介质的考虑提出了一种新颖的传输系统，利用金属材料谐振环对电磁波的负折射现象，将左手材料应用到能量传输中的耦合线圈之间，通过实验和仿真，验证了左手材料能够有效的提高了系统的效率。本文在将左手材料应用到对基于谐振式磁耦合的无线能量传输系统做了相关研究。本文介绍了目前国内外无线能量传输的发展及应用，国内外左手材料的发展及应用。针对目前非接触式电磁感应耦合系统、电磁波辐射系统、谐振式磁耦合传输系统，分析了其各自的工作原理以及应用范围，提出了无线能量传输目前存在的缺点。本课题研究基于左手材料的无线能量传输，其与传统的无线能量传输技术相比，具有效率高、无辐射等特点。本文以磁耦合传输系统为研究对象，对系统进行改进设计，其内容主要集中在以下几个方面：首先介绍了左手材料特性以及相关参数，对左手材料进行了简单的COMSOL仿真，将电磁波分别在空气和左手材料中传播的磁场能量进行对比，证明了左手材料的聚焦现象，并将左手材料与无线能量传输相结合。其次详细讲述了系统的硬件电路分析与设计。最后通过具体实验分析以及COMSOL仿真模拟分析，分别对在空气中和在左手材料中的磁耦合谐振无线能量传输进行了方案论证、设计与实现，并验证了该方案的有效性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章引言  9-19
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 无线能量传输的研究进展和应用现状  10-14
    1.2.1 国内外无线能量传输发展  10-12
    1.2.2 无线能量传输的应用现状  12-14
  1.3 左手材料的研究进展和应用现状  14-17
    1.3.1 国内外左手材料发展  14-16
    1.3.2 左手材料的应用现状  16-17
  1.4 课题的主要研究意义及内容  17-19
    1.4.1 课题的研究意义  17-18
    1.4.2 课题研究的主要内容  18-19
第二章无线能量传输机理分析  19-30
  2.1 无线能量传输的种类  19
  2.2 非接触式电磁感应耦合传输系统  19-22
  2.3 电磁波辐射系统  22-25
    2.3.1 射频传输系统  23-24
    2.3.2 微波传输系统  24-25
  2.4 谐振式传输系统  25-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章左手材料特性的分析  30-42
  3.1 左手材料介绍  31-33
  3.2 左手材料参数分析  33-35
  3.3 左手材料的实验  35-38
    3.3.1 SRR 与 CRR 谐振环  36-37
    3.3.2 ERR 组成的吸波体  37-38
  3.4 仿真结果及数据分析  38-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章能量传输系统方案分析  42-51
  4.1 系统方案结构介绍  42-43
  4.2 整流滤波电路设计  43-44
  4.3 逆变控制部分设计  44-47
    4.3.1 逆变电路  44-46
    4.3.2 控制驱动电路  46-47
  4.4 耦合线圈设计  47-49
  4.5 能量接收电路  49-50
  4.6 本章小结  50-51
第五章无线能量传输实验  51-59
  5.1 基于空气的无线能量传输实验  51-53
  5.2 左手材料在谐振体中的应用原理  53-55
  5.3 仿真结果与数据分析  55-58
  5.4 本章小结  58-59
第六章总结和展望  59-61
  6.1 总结  59
  6.2 展望  59-61
参考文献  61-65
致谢  65-66
附录 A  66-67
附录 B  67

基于左手材料的磁耦合无线能量传输系统研究

内容摘要

全文目录

相似论文