摘要：随着科学的发展，电力传输在世界格局中起到了举足轻重的作用，无线充电系统成为当今的热点研究对象。磁场耦合无线传输方式具有适中的距离，能适应各类严酷的环境，安全等优点成为无线充电系统中最好的传输方式之一。

本文先介绍了几种无线传输的方式，随后针对磁耦合无线传输进行了一系列的阐述。针对LCC-S拓扑适合恒压输出特性，进行了LCC-S拓扑的容值及感值的取值公式以及负载的传输功率及传输效率公式的推导。之后运用Ansoft Maxwell磁仿真软件对松耦合变压器的各类影响参数，包括磁芯、线圈和窗口面积等，得到各参数与松耦合变压器耦合率的关系，并进行了说明。阐述了窗口形状对松耦合变压器的影响，进行了多种互操作性说明，在双扣正对的情况下，X轴左右方向偏移75 mm，Y轴方向前后偏移100 mm，Z轴方向上下偏移140-210 mm的相互兼容性仿真。运用电路仿真软件Saber根据公式进行电路仿真，仿真结果为在该公式取值的容值和感值能做到谐振状态。

关键词：无线充电系统；松耦合变压器；LCC-S拓扑；补偿

目录

摘要

Abstract

1 绪论-3

1.1 引言-3

1.2 无线电能传输技术的分类-3

1.2.1 电磁感应式无线传输技术-4

1.2.2 远场辐射式无线传输技术-4

1.2.3 超声波式无线传输技术-4

1.2.4 耦合谐振式无线电能传输技术-5

1.3 无线充电技术国内外研究概述-5

1.3.1 国外研究现状-5

1.3.2 国内研究现状-5

1.4 本文主要研究内容-6

2 LCC-S谐振补偿拓扑的建模及特性分析-7

2.1 四种基本补偿拓扑-7

2.2 混合补偿网络的提出-8

2.3基于LCC-S拓扑的无线充电系统的建模及分析-8

3 松耦合变压器的建模及分析-14

3.1 松耦合变压器尺寸的确定-14

3.2 耦合系数K值的测量方法-15

3.3 松耦合变压器耦合率k对LCC-S谐振补偿网络的影响-15

3.4 三维静磁场计算原理-16

3.5 松耦合变压器各项参数对松耦合变压器的影响-17

3.5.1 磁芯对松耦合变压器的影响-17

3.5.2 窗口面积对松耦合变压器的影响-19

3.5.3 线径对松耦合变压器的影响-20

3.5.4 线圈匝数对松耦合变压的影响-21

3.6 互操作性-21

3.6.1 互操作性要求-21

3.6.2 原边窗口形状矩形与副边窗口形状矩形互操作性仿真-22

3.6.3 原边窗口形状矩形与副边窗口形状圆形互操作性仿真-23

3.6.4 原边窗口形状矩形与副边窗口形状组合型互操作性仿真-24

3.6.5 小结-25

4 基于Saber仿真验证-26

结    论-28

参 考 文 献-29

致    谢-30