无线电能传输原理 9787030578358
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天津西青
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作者张波,黄润鸿,疏许健 著
出版社科学出版社
ISBN9787030578358
出版时间2018-06
装帧平装
开本16开
定价96元
货号1201723880
上书时间2024-09-20
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目录
前言
第1章绪论1
1.1无线电能传输技术的起源1
1.2无线电能传输技术的形式3
1.3无线电能传输技术的发展历程4
1.3.1感应无线电能传输技术4
1.3.2谐振无线电能传输技术6
1.3.3微波无线电能传输技术8
1.4感应与谐振无线电能传输技术的比较10
1.4.1原理不同10
1.4.2系统构成的异同10
1.4.3分析方法的异同12
1.4.4运行条件的差异12
1.5无线电能传输技术的应用前景13
1.5.1可移动机电设备的无线供电13
1.5.2电动汽车的无线充电13
1.5.3机器人的无线供电14
1.5.4水下设备的无线供电14
1.5.5植入式医疗设备的无线供电14
1.5.6无线充电器14
1.5.7家用电器的无线供电15
1.6本书的章节安排15
参考文献15
第2章感应无线电能传输系统的原理及模型22
2.1感应无线电能传输的基本概念22
2.1.1基本结构22
2.1.2工作原理23
2.2松耦合变压器模型24
2.2.1理想模型24
2.2.2磁导率模型25
2.2.3漏感模型26
2.2.4互感模型28
2.3感应无线电能传输系统建模29
2.3.1SS型感应无线电能传输系统模型30
2.3.2SP型感应无线电能传输系统模型32
2.3.3PP型感应无线电能传输系统模型34
2.3.4PS型感应无线电能传输系统模型36
2.4本章小结40
参考文献40
第3章感应无线电能传输系统的特性分析42
3.1无功补偿42
3.1.1系统无功全补偿42
3.1.2发射线圈和接收线圈单独无功补偿49
3.2输出功率和传输效率55
3.2.1SS型感应无线电能传输系统55
3.2.2SP型感应无线电能传输系统57
3.2.3PP型感应无线电能传输系统59
3.2.4PS型感应无线电能传输系统61
3.3互感对最大输出功率和传输效率的影响63
3.3.1SS型感应无线电能传输系统63
3.3.2SP型感应无线电能传输系统64
3.3.3PP型感应无线电能传输系统64
3.3.4PS型感应无线电能传输系统65
3.4负载对最大输出功率的影响68
3.4.1SS型感应无线电能传输系统68
3.4.2SP型感应无线电能传输系统68
3.5频率分岔现象70
3.5.1SS型感应无线电能传输系统70
3.5.2SP型感应无线电能传输系统73
3.5.3PP型感应无线电能传输系统73
3.5.4PS型感应无线电能传输系统74
3.6输出特性75
3.7本章小结76
参考文献76
第4章感应无线电能传输系统的设计78
4.1系统结构78
4.2工作频率的选择79
4.3逆变器的选择79
4.4发射线圈、接收线圈和补偿网络设计81
4.4.1发射线圈和接收线圈81
4.4.2无功补偿网络82
4.5系统控制设计82
4.6系统设计实例及特性验证82
4.6.1不同无功补偿方式的影响83
4.6.2互感对最大输出功率的影响85
4.6.3频率分岔现象86
4.7本章小结88
参考文献89
第5章谐振无线电能传输系统的原理及模型90
5.1谐振无线电能传输的原理及系统构成90
5.1.1机械共振与谐振原理90
5.1.2谐振的近场工作条件91
5.1.3谐振无线电能传输系统的构成92
5.2LC串联谐振电路的耦合模方程94
5.2.1耦合模方程的一般形式94
5.2.2无损耗单回路LC电路的耦合模方程94
5.2.3有损耗单回路LC电路的耦合模方程96
5.2.4两个无损耗单回路LC耦合电路的耦合模方程97
5.2.5两个有损耗单回路LC耦合电路的耦合模方程99
5.2.6N个有损耗单回路LC耦合电路的耦合模方程102
5.3单负载谐振无线电能传输系统的耦合模方程102
5.3.1两线圈系统102
5.3.2四线圈系统104
5.4单负载谐振无线电能传输系统的电路模型106
5.4.1两线圈系统106
5.4.2四线圈系统108
5.5多负载谐振无线电能传输系统的耦合模方程110
5.5.1两负载系统110
5.5.2多负载系统114
5.6多负载谐振无线电能传输系统的电路模型115
5.6.1两负载系统115
5.6.2多负载系统117
5.7本章小结117
参考文献118
第6章谐振无线电能传输系统的特性分析119
6.1传输特性119
6.1.1传输功率119
6.1.2传输效率120
6.1.3传输距离122
6.2频率分裂124
6.2.1概念124
6.2.2影响因素125
6.2.3频率分裂与频率分岔的区别128
6.3本章小结129
参考文献129
第7章谐振无线电能传输系统的设计130
7.1四线圈谐振无线电能传输系统的设计130
7.1.1系统结构130
7.1.2高频功率放大电路设计130
7.1.3高频变压器设计133
7.1.4发射线圈和接收线圈参数设计134
7.1.5仿真和实验135
7.2频率跟踪式谐振无线电能传输系统的设计139
7.2.1系统结构139
7.2.2系统设计140
7.2.3仿真和实验149
7.2.4实验分析151
7.3多负载谐振无线电能传输系统的设计153
7.3.1系统构成153
7.3.2高频功率放大电路的设计153
7.3.3主电路设计155
7.3.4实验验证156
7.4本章小结161
参考文献161
第8章无线电能传输的电磁场环境163
8.1概述163
8.2无线电能传输的国际标准164
8.3无线电能传输系统的电磁辐射测量166
8.3.1麻省理工学院的四线圈的系统166
8.3.2两线圈系统167
8.4无线电能传输系统电磁辐射对生命体的影响168
8.5电动汽车和手机无线充电的电磁环境170
8.5.1电动汽车170
8.5.2手机170
8.5本章小结171
参考文献171
内容摘要
无线电能传输是人类的一个梦想。100多年前，伟大的发明家尼古拉?特斯拉开启了对无线电能传输的探索。2006年，麻省理工学院的学者提出了谐振无线电能传输的机理，使中距离的无线电能传输成为可能，这再一次激发了人们对无线电能传输技术研究的热潮。目前，企业界对无线电能传输技术的热忱远高于学术界，多种技术和产品标准相继制定，手机无线充电器、电动汽车无线充电桩已有产品出现。然而，无线电能传输技术远没有像有线输电技术一样成为一种通用的技术。为此，本书将介绍现阶段拥有应用价值的磁感应、磁谐振无线电能传输技术，系统地阐述它们的原理、特性和设计方法，以推动无线电能传输技术的发展。本书共分为8章。靠前章介绍无线电能传输技术的起源和靠前外的研究现状；第2章介绍磁感应无线电能传输技术的基本原理和模型；第3章介绍磁感应无线电能传输系统的基本特性；第4章介绍磁感应无线电能传输系统的设计方法；第5章介绍磁谐振无线电能传输技术的基本原理和模型；第6章介绍磁谐振无线电能传输系统的基本特性；第7章介绍磁谐振无线电能传输系统的设计方法；第8章介绍无线电能传输系统的电磁环境。
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