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电磁感应式无线充电基本原理概述目录TOC\o"1-3"\h\u9854电磁感应式无线充电基本原理概述 1194521.1电磁感应式无线充电的系统构成 1282611.2谐振网络理论的研究 2127871.1.1串联谐振 2318981.1.2并联谐振 3234541.3耦合系数对系统的影响 3176291.4功率控制方案的研究 4目前我国主要研究磁耦合谐振[3]、微波和电磁感应式三类无线电力传输技术[4]。无线电力传输技术的指标主要有无线电能传输效率，功率，可靠性和可控制性，综合考虑采用电磁感应式的传输技术来完成本设计系统搭建。1.1电磁感应式无线充电的系统构成图2-1无线充电系统框图电磁感应式无线装置的系统组成如图2-1所示。该系统主要分为三部分，第一部分是发射端部分，其起到将24v直流电经单片机A的控制下经过高频逆变电路变成电磁感应无线充电所需的高频交流电的作用。第二部分是线圈耦合部分，主要有一次侧线圈、二次侧线圈和谐振电容组成，两线圈为松耦合，相当于变压器，只不过不是以铁芯为介质，而是以空气为介质传递磁场。第三部分是接收端部分，这部分由整流滤波电路和超级电容充电电路组成，电能通过二次侧线圈到达接收装置，而后交流电通过整流滤波后转换为直流电，经稳压IC后给单片机B提供工作电源，然后由单片机B控制超级电容充电电路给超级电容充电。1.2谐振网络理论的研究1.1.1串联谐振图2-2是串联谐振电路的原理图，L是无线充电线圈的电感值，C是电容的容值，r是线圈的内阻值，Us为高频逆变后的交流源，设频率为ω，发生谐振的条件为ω=ω0，这时电路为纯电阻性。图2-2串联谐振电路阻抗： ZsjωKVL方程： USjω谐振时ω=ω0： ω0L−此刻电路呈电阻性，电路的角频率为： ω0=由公式(2-1)可得： ZS(jω)当ω=ω0时，电流为： I0=无线充电线圈品质因数通过换算后成为无线充电线圈两端电压与输入电压之比： Q=ω0在串联谐振电路中，线圈和电容两端的端电压比较高，这需要更高的器件耐压值。串联谐振也可以叫做电压谐振。当电源为恒压源时，谐振电路大多使用串联形式。1.1.2并联谐振图2-3并联谐振谐振网络得阻抗： ZPjωKVL方程： UPjωω=ω0时,Z jω0根据公式(2-10)能算出谐振的角频率，当r<L/C ω0=由公式(2-11)可知，线圈得内阻会影响到谐振频率，所以要确保线圈的内阻小于L/C。1.3耦合系数对系统的影响在无线电力传输系统中，当频率恒定时，无线电力传输装置的传输效率随着发送和接收装置线圈的互感值M的增加而增加，而M与k[5]成正比，由互感表达公式可知两者关系M=kL图2-4耦合系数与效率图1.4功率控制方案的研究对超级电容充电采用半桥式结构[6]，充电波形图如图2-5所示，在一个周期T内，高电平h持续时间越长，则充电功率越高，因超级电容在充电时

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