定 價(jià):96 元
叢書名:中國科學(xué)院科學(xué)出版基金資助出版
- 作者:張波,黃潤鴻,疏許健著
- 出版時(shí)間:2018/6/1
- ISBN:9787030578358
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:TM724
- 頁碼:
- 紙張:
- 版次:
- 開本:B5
無線電能傳輸是人類的一個(gè)夢(mèng)想。100多年前,偉大的發(fā)明家尼古拉?特斯拉開啟了對(duì)無線電能傳輸?shù)奶剿鳌?006年,麻省理工學(xué)院的學(xué)者提出了諧振無線電能傳輸?shù)臋C(jī)理,使中距離的無線電能傳輸成為可能,這再一次激發(fā)了人們對(duì)無線電能傳輸技術(shù)研究的熱潮。目前,企業(yè)界對(duì)無線電能傳輸技術(shù)的熱忱遠(yuǎn)高于學(xué)術(shù)界,多種技術(shù)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)相繼制定,手機(jī)無線充電器、電動(dòng)汽車無線充電樁已有產(chǎn)品出現(xiàn)。然而,無線電能傳輸技術(shù)遠(yuǎn)沒有像有線輸電技術(shù)一樣成為一種通用的技術(shù)。為此,本書將介紹現(xiàn)階段**應(yīng)用價(jià)值的磁感應(yīng)、磁諧振無線電能傳輸技術(shù),系統(tǒng)地闡述它們的原理、特性和設(shè)計(jì)方法,以推動(dòng)無線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展!禕R》 本書共分為8章。第1章介紹無線電能傳輸技術(shù)的起源和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀;第2章介紹磁感應(yīng)無線電能傳輸技術(shù)的基本原理和模型;第3章介紹磁感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)的基本特性;第4章介紹磁感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法;第5章介紹磁諧振無線電能傳輸技術(shù)的基本原理和模型;第6章介紹磁諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的基本特性;第7章介紹磁諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法;第8章介紹無線電能傳輸系統(tǒng)的電磁環(huán)境。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 無線電能傳輸技術(shù)的起源 1
1.2 無線電能傳輸技術(shù)的形式 3
1.3 無線電能傳輸技術(shù)的發(fā)展歷程 4
1.3.1 感應(yīng)無線電能傳輸技術(shù) 4
1.3.2 諧振無線電能傳輸技術(shù) 6
1.3.3 微波無線電能傳輸技術(shù) 8
1.4 感應(yīng)與諧振無線電能傳輸技術(shù)的比較 10
1.4.1 原理不同 10
1.4.2 系統(tǒng)構(gòu)成的異同 10
1.4.3 分析方法的異同 12
1.4.4 運(yùn)行條件的差異 12
1.5 無線電能傳輸技術(shù)的應(yīng)用前景 13
1.5.1 可移動(dòng)機(jī)電設(shè)備的無線供電 13
1.5.2 電動(dòng)汽車的無線充電 13
1.5.3 機(jī)器人的無線供電 14
1.5.4 水下設(shè)備的無線供電 14
1.5.5 植入式醫(yī)療設(shè)備的無線供電 14
1.5.6 無線充電器 14
1.5.7 家用電器的無線供電 15
1.6 本書的章節(jié)安排 15
參考文獻(xiàn) 15
第2章 感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)的原理及模型 22
2.1 感應(yīng)無線電能傳輸?shù)幕靖拍?22
2.1.1 基本結(jié)構(gòu) 22
2.1.2 工作原理 23
2.2 松耦合變壓器模型 24
2.2.1 理想模型 24
2.2.2 磁導(dǎo)率模型 25
2.2.3 漏感模型 26
2.2.4 互感模型 28
2.3 感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)建模 29
2.3.1 SS型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)模型 30
2.3.2 SP型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)模型 32
2.3.3 PP型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)模型 34
2.3.4 PS型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)模型 36
2.4 本章小結(jié) 40
參考文獻(xiàn) 40
第3章 感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)的特性分析 42
3.1 無功補(bǔ)償 42
3.1.1 系統(tǒng)無功全補(bǔ)償 42
3.1.2 發(fā)射線圈和接收線圈單獨(dú)無功補(bǔ)償 49
3.2 輸出功率和傳輸效率 55
3.2.1 SS型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 55
3.2.2 SP型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 57
3.2.3 PP型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 59
3.2.4 PS型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 61
3.3 互感對(duì)最大輸出功率和傳輸效率的影響 63
3.3.1 SS型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 63
3.3.2 SP型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 64
3.3.3 PP型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 64
3.3.4 PS型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 65
3.4 負(fù)載對(duì)最大輸出功率的影響 68
3.4.1 SS型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 68
3.4.2 SP型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 68
3.5 頻率分岔現(xiàn)象 70
3.5.1 SS型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 70
3.5.2 SP型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 73
3.5.3 PP型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 73
3.5.4 PS型感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng) 74
3.6 輸出特性 75
3.7 本章小結(jié) 76
參考文獻(xiàn) 76
第4章 感應(yīng)無線電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 78
4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 78
4.2 工作頻率的選擇 79
4.3 逆變器的選擇 79
4.4 發(fā)射線圈、接收線圈和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 81
4.4.1 發(fā)射線圈和接收線圈 81
4.4.2 無功補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò) 82
4.5 系統(tǒng)控制設(shè)計(jì) 82
4.6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及特性驗(yàn)證 82
4.6.1 不同無功補(bǔ)償方式的影響 83
4.6.2 互感對(duì)最大輸出功率的影響 85
4.6.3 頻率分岔現(xiàn)象 86
4.7 本章小結(jié) 88
參考文獻(xiàn) 89
第5章 諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的原理及模型 90
5.1 諧振無線電能傳輸?shù)脑砑跋到y(tǒng)構(gòu)成 90
5.1.1 機(jī)械共振與諧振原理 90
5.1.2 諧振的近場(chǎng)工作條件 91
5.1.3 諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成 92
5.2 LC串聯(lián)諧振電路的耦合模方程 94
5.2.1 耦合模方程的一般形式 94
5.2.2 無損耗單回路LC電路的耦合模方程 94
5.2.3 有損耗單回路LC電路的耦合模方程 96
5.2.4 兩個(gè)無損耗單回路LC耦合電路的耦合模方程 97
5.2.5 兩個(gè)有損耗單回路LC耦合電路的耦合模方程 99
5.2.6 N個(gè)有損耗單回路LC耦合電路的耦合模方程 102
5.3 單負(fù)載諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的耦合模方程 102
5.3.1 兩線圈系統(tǒng) 102
5.3.2 四線圈系統(tǒng) 104
5.4 單負(fù)載諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的電路模型 106
5.4.1 兩線圈系統(tǒng) 106
5.4.2 四線圈系統(tǒng) 108
5.5 多負(fù)載諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的耦合模方程 110
5.5.1 兩負(fù)載系統(tǒng) 110
5.5.2 多負(fù)載系統(tǒng) 114
5.6 多負(fù)載諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的電路模型 115
5.6.1 兩負(fù)載系統(tǒng) 115
5.6.2 多負(fù)載系統(tǒng) 117
5.7 本章小結(jié) 117
參考文獻(xiàn) 118
第6章 諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的特性分析 119
6.1 傳輸特性 119
6.1.1 傳輸功率 119
6.1.2 傳輸效率 120
6.1.3 傳輸距離 122
6.2 頻率分裂 124
6.2.1 概念 124
6.2.2 影響因素 125
6.2.3 頻率分裂與頻率分岔的區(qū)別 128
6.3 本章小結(jié) 129
參考文獻(xiàn) 129
第7章 諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 130
7.1 四線圈諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 130
7.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 130
7.1.2 高頻功率放大電路設(shè)計(jì) 130
7.1.3 高頻變壓器設(shè)計(jì) 133
7.1.4 發(fā)射線圈和接收線圈參數(shù)設(shè)計(jì) 134
7.1.5 仿真和實(shí)驗(yàn) 135
7.2 頻率跟蹤式諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 139
7.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 139
7.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 140
7.2.3 仿真和實(shí)驗(yàn) 149
7.2.4 實(shí)驗(yàn)分析 151
7.3 多負(fù)載諧振無線電能傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 153
7.3.1 系統(tǒng)構(gòu)成 153
7.3.2 高頻功率放大電路的設(shè)計(jì) 153
7.3.3 主電路設(shè)計(jì) 155
7.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 156
7.4 本章小結(jié) 161
參考文獻(xiàn) 161
第8章 無線電能傳輸?shù)碾姶艌?chǎng)環(huán)境 163
8.1 概述 163
8.2 無線電能傳輸?shù)膰H標(biāo)準(zhǔn) 164
8.3 無線電能傳輸系統(tǒng)的電磁輻射測(cè)量 166
8.3.1 麻省理工學(xué)院的四線圈的系統(tǒng) 166
8.3.2 兩線圈系統(tǒng) 167
8.4 無線電能傳輸系統(tǒng)電磁輻射對(duì)生命體的影響 168
8.5 電動(dòng)汽車和手機(jī)無線充電的電磁環(huán)境 170
8.5.1 電動(dòng)汽車 170
8.5.2 手機(jī) 170
8.5 本章小結(jié) 171
參考文獻(xiàn) 171