雙接收線圈無線充電系統(tǒng)的電路分析與設(shè)計.pdf

1、無線電能傳輸使得能量能夠像信號一樣在自由空間中傳輸，它的出現(xiàn)能夠為人類的生產(chǎn)生活提供極大的便利?；诖篷詈瞎舱竦臒o線電能傳輸技術(shù)是一種適合于中距離的高效率傳能方式，被廣泛地應(yīng)用于各類消費電子產(chǎn)品中，例如可穿戴設(shè)備，手機(jī)，平板，筆記本電腦等。為了獲得更大的空間自由以實現(xiàn)多設(shè)備同時充電，通常是將系統(tǒng)的工作頻率從千赫茲提高到兆赫茲。但是，這樣的高頻系統(tǒng)將會增加系統(tǒng)分析與設(shè)計的復(fù)雜度。這其中兩個主要的挑戰(zhàn)來自于多接收線圈系統(tǒng)的復(fù)雜耦合特性及由于

2、高頻所引入系統(tǒng)設(shè)計難點。
　　本論文旨在討論雙線圈系統(tǒng)的傳輸特性及合理的電壓電流檢測電路。雙接收線圈系統(tǒng)是一種最為基礎(chǔ)的多接收線圈結(jié)構(gòu)。通過研究它的特性能夠很好地支持未來的多接收線圈系統(tǒng)。本論文首先圍繞不存在交叉互感（接收線圈之間的耦合）的雙線圈接收系統(tǒng)。通過對電路模型的分析，文章將給出系統(tǒng)負(fù)載對效率，功率分配，各元件損耗及輸入阻抗的影響。在將系統(tǒng)交叉互感引入后，系統(tǒng)的分析主要集中在討論該互感對原有系統(tǒng)特性的影響。通過引入最優(yōu)負(fù)載

3、電抗，可以完美抵消交叉互感的影響而實現(xiàn)一個等效無交叉互感的解耦系統(tǒng)。論文還在以上分析的基礎(chǔ)上，以兩線圈為案例，討論并用開環(huán)實驗系統(tǒng)驗證了適合于多接受線圈的控制策略與方法。這些基于閉環(huán)的控制方法都需要對系統(tǒng)中的高頻電壓電流進(jìn)行采樣并用于反饋控制。因此，論文通過分析現(xiàn)有的各種采樣方法，提出以一種新型的基于耦合結(jié)構(gòu)的采樣方法用于兆赫茲無線電能傳輸系統(tǒng)中。通過仿真分析與實驗驗證，該電路被證明能夠反饋不同端口波形的幅值及相位。綜上所訴，本論文的雙