CN106710399A - 一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法 - Google Patents

一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法，包括以下步骤：S1：建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型；S2：分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布；S3：对不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布进行对比，得到不同波形的最强理论耦合点；S4：搭建磁耦合无线能量传输试验平台；S5：信号发生器输出不同波形的能量传输发生信号；S6：调整线圈距离；S7：对比不同波形能量传输发生信号与得到的不同波形的最强理论耦合点的差异。本发明能够便于分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布，且能够对最强理论耦合点进行验证，从而探究不同波形下不同距离的磁耦合无线能量传输特性，方法简单，使用方便。

Description

一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法
技术领域
本发明涉及电学实验技术领域，尤其涉及一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法。
背景技术
无线能量传输技术大致包括电磁波无线能量传输技术、感应耦合式无线能量传输技术和磁耦合共振式无线能量传输技术；其中，电磁波无线能量传输技术、感应耦合式无线能量传输技术传输距离和功率的限制比较大；磁耦合共振式无线能量传输技术以磁场作为传输介质，通过共振建立发射与接收装置之间的传递通道，从而有效地传输能量；利用磁耦合共振式无线能量传输技进行能量传输，不但可以提高传输的功率与效率，而且理论上可以将传输的距离提高到1到2米且不会受到空间障碍物的影响。
现有技术中的磁耦合无线能量传输仿真实验，利用耦合模理论和谐振电路特性，分析磁耦合谐振式无线供电在辐射近场共振耦合的本质特性和规律，再结合理论分析结果，利用电磁仿真软件仿真计算功能建立分析模型，通过仿真计算得到了谐振频率和线圈材料与品质因数的关系曲线；然而，现有的磁耦合无线能量传输仿真实验方法，无法根据理论分析结果，对不同波形的能量传输发生信号下寻找到的最强耦合点进行验证，从而探究不同波形下不同距离的磁耦合无线能量传输特性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法。
本发明提出的一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法，包括以下步骤：
S1：建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型；
S2：分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布；
S3：对不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布进行对比，得到不同波形的最强理论耦合点；
S4：搭建磁耦合无线能量传输试验平台；
S5：信号发生器输出不同波形的能量传输发生信号；
S6：调整线圈距离；
S7：对比不同波形能量传输发生信号与得到的不同波形的最强理论耦合点的差异；
S8：判断差异是否在合理范围内，差异在合理范围内，则最强理论耦合点与实验结果相符；差异不在合理范围内，则最强理论耦合点与实验结果不符。
优选地，所述S1中，建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型，分析磁耦合无线能量传输的双端口网络模型的特性。
优选地，所述S1中，建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型，分析磁耦合无线能量传输的双端口网络模型的传输功率公式。
优选地，所述S2中，对不同波形的不同距离的磁耦合无线能量传输实验进行电磁仿真，绘制不同波形的不同距离的磁感应强度空间分布图和磁力线分布图；根据磁感应强度空间分布图和磁力线分布图分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布。
优选地，所述S6中，根据信号发生器输出的波形和得到的不同波形的最强理论耦合点对线圈距离进行调整。
本发明中，所述一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法通过建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型能够便于分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布，从而能够便于得到不同波形的最强理论耦合点，通过搭建磁耦合无线能量传输试验平台能够对最强理论耦合点进行验证，从而探究不同波形下不同距离的磁耦合无线能量传输特性，本发明能够便于分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布，且能够对最强理论耦合点进行验证，从而探究不同波形下不同距离的磁耦合无线能量传输特性，方法简单，使用方便。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
本实施例提出了一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法，包括以下步骤：
S1：建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型；
S2：分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布；
S3：对不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布进行对比，得到不同波形的最强理论耦合点；
S4：搭建磁耦合无线能量传输试验平台；
S5：信号发生器输出不同波形的能量传输发生信号；
S6：调整线圈距离；
S7：对比不同波形能量传输发生信号与得到的不同波形的最强理论耦合点的差异；
S8：判断差异是否在合理范围内，差异在合理范围内，则最强理论耦合点与实验结果相符；差异不在合理范围内，则最强理论耦合点与实验结果不符。
本实施例中，S1中，建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型，分析磁耦合无线能量传输的双端口网络模型的特性，S1中，建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型，分析磁耦合无线能量传输的双端口网络模型的传输功率公式，S2中，对不同波形的不同距离的磁耦合无线能量传输实验进行电磁仿真，绘制不同波形的不同距离的磁感应强度空间分布图和磁力线分布图；根据磁感应强度空间分布图和磁力线分布图分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布，S6中，根据信号发生器输出的波形和得到的不同波形的最强理论耦合点对线圈距离进行调整，一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法通过建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型能够便于分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布，从而能够便于得到不同波形的最强理论耦合点，通过搭建磁耦合无线能量传输试验平台能够对最强理论耦合点进行验证，从而探究不同波形下不同距离的磁耦合无线能量传输特性，本发明能够便于分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布，且能够对最强理论耦合点进行验证，从而探究不同波形下不同距离的磁耦合无线能量传输特性，方法简单，使用方便。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型；
S2：分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布；
S3：对不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布进行对比，得到不同波形的最强理论耦合点；
S4：搭建磁耦合无线能量传输试验平台；
S5：信号发生器输出不同波形的能量传输发生信号；
S6：调整线圈距离；
S7：对比不同波形能量传输发生信号与得到的不同波形的最强理论耦合点的差异；
S8：判断差异是否在合理范围内，差异在合理范围内，则最强理论耦合点与实验结果相符；差异不在合理范围内，则最强理论耦合点与实验结果不符。
2.根据权利要求1所述的一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法，其特征在于，所述S1中，建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型，分析磁耦合无线能量传输的双端口网络模型的特性。
3.根据权利要求1所述的一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法，其特征在于，所述S1中，建立磁耦合无线能量传输的双端口网络模型，分析磁耦合无线能量传输的双端口网络模型的传输功率公式。
4.根据权利要求1所述的一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法，其特征在于，所述S2中，对不同波形的不同距离的磁耦合无线能量传输实验进行电磁仿真，绘制不同波形的不同距离的磁感应强度空间分布图和磁力线分布图；根据磁感应强度空间分布图和磁力线分布图分析不同波形的不同距离的磁感应强度和磁力线分布。
5.根据权利要求1所述的一种磁耦合无线能量传输仿真实验方法，其特征在于，所述S6中，根据信号发生器输出的波形和得到的不同波形的最强理论耦合点对线圈距离进行调整。
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