摘要：隨著科學的發展，電力傳輸在世界格局中起到了舉足輕重的作用，無線充電系統成為當今的熱點研究對象。磁場耦合無線傳輸方式具有適中的距離，能適應各類嚴酷的環境，安全等優點成為無線充電系統中最好的傳輸方式之一。

本文先介紹了幾種無線傳輸的方式，隨后針對磁耦合無線傳輸進行了一系列的闡述。針對LCC-S拓撲適合恒壓輸出特性，進行了LCC-S拓撲的容值及感值的取值公式以及負載的傳輸功率及傳輸效率公式的推導。之后運用Ansoft Maxwell磁仿真軟件對松耦合變壓器的各類影響參數，包括磁芯、線圈和窗口面積等，得到各參數與松耦合變壓器耦合率的關系，并進行了說明。闡述了窗口形狀對松耦合變壓器的影響，進行了多種互操作性說明，在雙扣正對的情況下，X軸左右方向偏移75 mm，Y軸方向前后偏移100 mm，Z軸方向上下偏移140-210 mm的相互兼容性仿真。運用電路仿真軟件Saber根據公式進行電路仿真，仿真結果為在該公式取值的容值和感值能做到諧振狀態。

關鍵詞：無線充電系統；松耦合變壓器；LCC-S拓撲；補償

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-3

1.1 引言-3

1.2 無線電能傳輸技術的分類-3

1.2.1 電磁感應式無線傳輸技術-4

1.2.2 遠場輻射式無線傳輸技術-4

1.2.3 超聲波式無線傳輸技術-4

1.2.4 耦合諧振式無線電能傳輸技術-5

1.3 無線充電技術國內外研究概述-5

1.3.1 國外研究現狀-5

1.3.2 國內研究現狀-5

1.4 本文主要研究內容-6

2 LCC-S諧振補償拓撲的建模及特性分析-7

2.1 四種基本補償拓撲-7

2.2 混合補償網絡的提出-8

2.3基于LCC-S拓撲的無線充電系統的建模及分析-8

3 松耦合變壓器的建模及分析-14

3.1 松耦合變壓器尺寸的確定-14

3.2 耦合系數K值的測量方法-15

3.3 松耦合變壓器耦合率k對LCC-S諧振補償網絡的影響-15

3.4 三維靜磁場計算原理-16

3.5 松耦合變壓器各項參數對松耦合變壓器的影響-17

3.5.1 磁芯對松耦合變壓器的影響-17

3.5.2 窗口面積對松耦合變壓器的影響-19

3.5.3 線徑對松耦合變壓器的影響-20

3.5.4 線圈匝數對松耦合變壓的影響-21

3.6 互操作性-21

3.6.1 互操作性要求-21

3.6.2 原邊窗口形狀矩形與副邊窗口形狀矩形互操作性仿真-22

3.6.3 原邊窗口形狀矩形與副邊窗口形狀圓形互操作性仿真-23

3.6.4 原邊窗口形狀矩形與副邊窗口形狀組合型互操作性仿真-24

3.6.5 小結-25

4 基于Saber仿真驗證-26

結    論-28

參 考 文 獻-29

致    謝-30