磁耦合諧振式無(wú)線電能與信息同步傳輸技術(shù)研究.pdf

1、在眾多應(yīng)用中，不僅需要電能的無(wú)線傳輸，同時(shí)還要求系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)通信能力。近場(chǎng)通信技術(shù)日趨成熟，而無(wú)線能量傳輸技術(shù)正處于發(fā)展階段，現(xiàn)已在小型家電中有了實(shí)際應(yīng)用。同樣工作在近場(chǎng)的近場(chǎng)通信與無(wú)線能量傳輸技術(shù)在傳輸機(jī)理上具有非常高的相似性，因此將二者結(jié)合可實(shí)現(xiàn)具有信息價(jià)值的能量進(jìn)行無(wú)線傳輸，使被充電設(shè)備無(wú)線返回相關(guān)測(cè)量信息或反饋閉環(huán)控制信號(hào)。
　　本文集中于研究磁耦合諧振式無(wú)線電能與信息同步傳輸技術(shù)在主軸軸向力及扭矩檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用，重點(diǎn)針

2、對(duì)低功率近距離的電能傳輸與信息回傳技術(shù)的原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及特性進(jìn)行分析研究。
　　首先對(duì)無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的基本理論進(jìn)行推導(dǎo)分析，利用互感耦合模型的一系列公式，計(jì)算電能傳輸效率以及負(fù)載吸收功率函數(shù)關(guān)系式，并引出反映阻抗的概念。理論計(jì)算可以優(yōu)化電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并有效地指導(dǎo)實(shí)際系統(tǒng)的搭建。分析近場(chǎng)通信原理，利用電磁感應(yīng)計(jì)算公式研究其負(fù)載調(diào)制的通信方式。在此基礎(chǔ)上研究具有信息價(jià)值的無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的理論模型，以實(shí)現(xiàn)在設(shè)備之間耦合的低功率、

3、非傳播的準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行無(wú)線電能與信息的同步傳輸。
　　其次根據(jù)實(shí)際應(yīng)用背景對(duì)無(wú)線電能與信息同步傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)：通過(guò)建模仿真確定系統(tǒng)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)以及其整體設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)功率放大器，由逆變電路和與其配置的驅(qū)動(dòng)模塊以及外圍緩沖電路組成；針對(duì)主軸傳感器的特殊性，設(shè)計(jì)滿足結(jié)構(gòu)要求的耦合結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化線圈結(jié)構(gòu)，通過(guò)仿真軟件的仿真計(jì)算驗(yàn)證耦合系數(shù)的提高；在實(shí)現(xiàn)無(wú)線電能傳輸基本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)通信電路，其中包括負(fù)載調(diào)制以及信息解調(diào)電路；完