具体描述
本书重点阐述无线电能传输技术的基本原理及相关特性建模分析。对课题组基于电磁机械同步共振的无线电能传输与转换技术和无线电能传输技术在高铁列车中应用等的最新研究成果也进行了介绍。
全书共分8章,首先是绪论和无线电能传输技术的基本原理;第3章给出无线电能传输技术的建模分析;第4章阐述传输效率与电源频率及传输距离的关系;第5章介绍电磁机械同步共振无线电能传输与转换技术;第6章是多源多用户无线电能传输技术;第7章介绍未来太阳能卫星电站点对点无线供电技术;第8章给出无线电能传输技术在人体植入器件、家用电器、电动汽车和高铁列车中的应用研究成果。
到目前为止,国内外还未见到关于无线电能传输技术及其应用的学术专著。写作本书的目的主要是为满足电气、电子工程类专业博士和硕士研究生以及相关科研人员需求。本书也可供高等学校相关专业师生参考。
作者简介
目录信息
第1章绪论
参考文献
第2章无线电能传输技术的基本原理
2.1电磁感应耦合式
2.2磁谐振耦合式
2.3微波辐射式
2.4其他形式的无线电能传输技术
2.4.1电场耦合式
2.4.2超声波式
2.4.3激光式
参考文献
第3章无线电能传输技术的建模分析
3.1互感模型
3.1.1单一负载模型
3.1.2多负载模型
3.1.3多发射端多负载模型
3.2耦合模模型
3.2.1耦合模理论基础
3.2.2振荡模式的耦合模方程
3.2.3无损振荡系统耦合模方程
3.2.4有损振荡系统耦合模方程
3.2.5振荡系统能量交换最大化的前提
3.3散射矩阵模型
参考文献
第4章传输效率与电源频率及传输距离的关系
4.1频率特性分析
4.1.1模式耦合因数与电路耦合系数之间的关系
4.1.2谐振频率固定情况下负载接收的最大功率
4.1.3系统传输功率的频率分裂特性分析
4.2距离特性分析
4.2.1轴向距离特性
4.2.2径向距离特性
4.3方向特性分析
4.4功率与效率特性分析
参考文献
第5章电磁机械同步共振无线电能传输与转换技术
5.1超磁致伸缩执行器的研究现状
5.2电磁机械同步共振系统多补偿集总参数分析
5.2.1不同补偿结构的漏感模型表示
5.2.2不同参数对系统性能的影响比较
5.2.3电磁机械同步共振系统电路补偿结构选取
5.3电磁机械同步共振集总参数模型
5.4电磁机械同步共振系统设计
5.4.1电磁机械同步共振系统的组成结构
5.4.2高频振动位移的测量方法
5.4.3电磁机械同步共振无线电能传输与转换实验结果及分析
5.5电磁机械多物理场仿真分析
5.5.1不同预压力下的超磁致伸缩致动器仿真与比较
5.5.2轴向位移仿真与实验比较
参考文献
第6章多源多用户无线电能传输技术
6.1带中继绕组的电能传输
6.2单源多用户无线电能传输
6.3多源单用户无线电能传输
6.4无线电能传输网
参考文献
第7章未来太阳能卫星电站点对点无线供电技术
7.1太阳能卫星电站发展现状
7.2太阳能卫星电站点对点能量传输技术
7.3微波无线输电的应用现状
7.4微波无线输电的关键技术和存在问题
7.5未来太阳能卫星电站点对点无线供电发展趋势
参考文献
第8章无线电能传输技术的应用研究
8.1无线电能传输技术在人体植入器件中的应用
8.1.1国内外发展与应用现状
8.1.2电磁辐射对人体的影响研究
8.1.3经皮传能系统设计仿真分析
8.1.4小尺寸谐振器的设计与实验研究
8.2无线电能传输技术在家用电器中的应用
8.2.1国内外发展与应用现状
8.2.2用于家电的无线电能传输系统整体设计
8.2.3采用感应耦合无线电能传输技术的无尾橱柜
8.3无线电能传输技术在电动汽车中的应用
8.3.1国内外发展与应用现状
8.3.2电动汽车定点式无线充电系统分析
8.3.3电动汽车在线式无线充电系统分析
8.4无线电能传输技术在高铁列车供电系统中的应用
8.4.1高铁列车无线供电的实施意义
8.4.2无线电能传输在高铁列车应用中需解决的问题
8.4.3高铁列车无线供电智能控制系统的设计
参考文献
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读后感
用户评价
这本书的封面设计倒是挺吸引人的,一种深邃的蓝色调,上面点缀着一些抽象的电路图纹理,给人一种科技感和专业感。我一直对无线电波能做些什么抱有好奇,总觉得它不仅仅是用来听广播或者看电视的。翻开书,首先映入眼帘的是序言,作者的文字朴实而充满热情,字里行间透露出对这项技术深深的喜爱和研究的执着。他提到,无线电能传输并非一夜之间冒出来的概念,而是有着漫长的发展历程,从最初的理论探索到如今的蓬勃发展,经历了无数的挑战和突破。这一点让我对这本书的内容充满了期待,我希望它能像一条清晰的河流,引领我从源头开始,慢慢了解这项技术是如何一步步成长起来的。我尤其关注它是否能够深入浅出地解释那些复杂的物理原理,毕竟我不是这方面的专业人士,太晦涩难懂的公式和理论可能会让我望而却步。如果作者能够用一些生动的比喻或者实际的案例来辅助说明,那就再好不过了。我希望这本书不仅仅是枯燥的理论堆砌,更能让我感受到这项技术带来的无穷魅力和无限可能,就像打开了一扇新世界的大门,让我看到一个更加便捷、高效的未来。
这本书的另一个让我眼前一亮的方面是它对无线电能传输技术在工业自动化领域的应用进行了详细的阐述。在现代工厂里,大量的传感器、执行器以及移动机器人需要持续的供电,而传统的有线供电方式不仅安装复杂,而且限制了设备的移动灵活性。作者在书中详细分析了如何利用无线电能传输技术,为这些工业设备提供稳定、可靠的电力供应,从而大大提高生产效率和自动化水平。他介绍了在恶劣工业环境下,如何设计耐高温、抗腐蚀的无线供电设备,以及如何通过高功率、远距离的能量传输技术,实现对大型设备的供电。我特别关注书中关于“非接触式动力传输”的讨论,这不仅仅是充电,更是将能量以一种无形的方式传递给运动中的机械部件,极大地解放了生产线的设计。书中还提及了一些关于“能源收集”和“储能管理”的集成应用,这表明作者对整个工业能源供应系统的优化有着全面的考量。我希望书中能有更多关于无线电能传输在特殊工业场景下的创新应用案例,例如在深海探测、矿山开采等极端环境下的可能性。
我发现这本书在学术深度和工程实用性之间找到了一个很好的平衡点。它既有对基础物理原理的清晰讲解,又有对实际工程应用的详细指导。例如,在介绍“谐振电感耦合”部分时,作者不仅给出了详细的理论推导,还提供了具体的电路设计参数和优化方法,这对于想要进行实际研发的工程师来说,无疑是极具价值的参考。书中还包含了大量的实验数据和仿真结果,用以验证理论的正确性和设计的有效性。我尤其注意到作者在书中提及了一些工程中常见的“痛点”,例如线圈的损耗、电磁屏蔽、以及热管理等问题,并提出了切实可行的解决方案。这说明作者在理论研究的同时,也拥有丰富的工程实践经验,能够将理论知识有效地转化为实际应用。我期待书中能有更多关于不同应用场景下的具体设计指南和故障排除建议,这将使本书的实用价值更上一层楼。
这本书的章节安排似乎很有条理,从基础概念入手,逐步深入到更复杂的应用层面。我看到一个章节专门讲授电磁感应的原理,这让我联想起家里的无线充电器,原来这背后有着如此严谨的科学依据。作者在这里花了大量的篇幅来解释互感、耦合系数以及谐振电路的设计,每一个概念都辅以详细的公式推导和图示说明。我虽然不是物理学专业的,但通过作者的讲解,我逐渐理解了为什么无线充电的效率会受到距离和对齐方式的影响。他用了很多生动形象的比喻,比如将电磁场想象成水波,能量的传输就像水波的扩散,距离越远,能量损耗越大。我还注意到,作者在讲解过程中,并没有回避一些技术上的难点,而是采取了一种循序渐进的方式,先介绍基本原理,再讲解如何通过优化设计来克服这些难点。这一点让我非常佩服,因为很多技术书籍在这方面往往会流于表面,而这本书似乎更加注重细节和深度,这对于想要真正理解无线电能传输技术的读者来说,无疑是一大福音。我尤其期待书中关于“感应耦合”部分的详细阐述,希望能够理解它是如何实现能量在空间中的高效传递的。
本书在介绍无线电能传输的理论基础和应用场景的同时,也对未来的发展趋势进行了展望,这一点非常难得。作者并没有将目光局限于当前的技术水平,而是积极探索着这项技术未来可能的发展方向。他提到了“自由空间能量传输”的终极目标,以及如何通过发展新型的波束控制技术和能量聚焦技术,实现真正意义上的“隔空取电”。书中还讨论了将无线电能传输技术与人工智能、物联网等前沿技术相结合的可能性,例如通过AI算法优化能量传输的效率和安全性,或者将无线供电集成到智能传感器网络中,实现大规模的自主运行。这一点让我对这项技术的未来充满了无限的遐想,我看到了一个更加智能、更加便捷、更加高效的未来图景。我希望书中能有更多关于“能量互联网”的概念和设想,以及无线电能传输如何在这个未来的能源网络中扮演关键角色。
在阅读过程中,我发现本书在案例分析部分做得相当出色。作者并没有仅仅罗列一些已有的技术,而是深入剖析了几个典型的应用场景,并结合实际产品的设计细节进行了讲解。比如,在介绍智能家居中的无线供电时,他详细阐述了如何通过感应线圈的设计,实现对各种家用电器(如扫地机器人、智能音箱等)的远距离、高效率供电,并分析了在实际应用中可能遇到的挑战,例如不同家电的功率需求差异、环境干扰等。他甚至还提到了如何通过智能识别技术,根据不同设备的功耗需求,动态调整能量传输的功率和频率,以达到最佳的能效比。这一点让我印象深刻,因为这不仅仅是理论上的讲解,更是将复杂的科学原理与实际生活中的痛点相结合,给出了切实可行的解决方案。我还特别关注了书中关于“共振增强”技术的介绍,它如何通过巧妙的谐振设计,在一定范围内显著提高能量传输的效率,甚至实现“隔空取电”的奇妙效果。我期待书中能有更多关于不同应用场景下的优化设计思路和技术实现路径的探讨。
阅读这本书的过程,更像是一次与一位经验丰富的导师的深入交流。作者的语言风格严谨而不失生动,他能够用一种易于理解的方式,将复杂的科学原理娓娓道来。他不仅仅是知识的传授者,更是思想的引导者,让我能够站在更高的角度去审视这项技术。书中对于一些关键概念的阐述,往往会追溯其历史渊源,并结合最新的研究进展,这使得我对无线电能传输技术的发展脉络有了更清晰的认识。我特别欣赏作者在书中提出的那些富有洞察力的观点,例如关于这项技术如何改变人类的生活方式,如何推动社会进步,以及在未来可能面临的挑战和机遇。这不仅仅是一本技术手册,更是一本充满智慧和启发的读物,它激发了我对科学探索的浓厚兴趣,也让我对科技的未来充满了信心。我希望这本书能够成为更多人了解和学习无线电能传输技术的入门之选,因为它真正做到了“授人以鱼不如授人以渔”。
我特别喜欢书中关于“多目标无线充电”的章节。在如今智能设备日益普及的时代,我们家中往往会有多个设备同时需要充电,传统的充电方式不仅线缆缠绕,而且每个设备都需要一个独立的充电器,既不方便也不环保。作者在这方面提供了一些非常有前瞻性的解决方案,例如如何设计一个能够同时为多个不同功率、不同类型设备进行充电的无线充电系统。他详细介绍了“空间耦合”和“多频段传输”等技术,以及如何通过智能识别技术,为每个设备分配最优的充电功率和通信协议。这一点让我看到了未来智能家居的雏形,想象一下,仅仅在家中走动,随身携带的手机、平板、耳机等设备就能自动完成充电,这将是多么便捷的生活方式!书中还提及了一些关于“充电区域”和“动态追踪”的技术,这表明作者不仅仅关注静态的充电,更是对未来用户移动场景下的充电需求有着深刻的理解。我期待书中能有更多关于未来多设备无线充电系统的设想和技术路径的探讨。
我被书中对“无线电能传输安全”的严谨探讨深深吸引。任何一项新技术在推广应用的过程中,安全性始终是绕不开的话题,尤其是涉及到电磁辐射和能量传输。作者在这方面并没有回避可能存在的风险,而是进行了详尽的分析和论证。他引用了大量的国际安全标准和研究数据,详细阐述了不同频段、不同功率下的电磁辐射对人体可能产生的影响,以及如何通过优化设计和采取防护措施来将风险降到最低。书中还讨论了在特定应用场景下,例如医疗设备或公共场所,如何进行严格的电磁兼容性设计,以避免对其他电子设备产生干扰。这一点让我感到非常安心,因为这表明作者不仅关注技术的先进性,更将用户的安全放在了首位。我尤其期待书中关于“无害化”电磁波传输技术的研究进展,以及未来如何在更大范围内实现更安全、更可靠的无线供电。
本书的一大亮点在于其对无线电能传输技术在医疗领域的应用进行了深入的探讨。我了解到,这项技术在植入式医疗器械的供电方面具有巨大的潜力,例如心脏起搏器、人工胰岛素泵、神经刺激器等。作者详细分析了在这些应用中,对能量传输的精度、稳定性和安全性提出了极高的要求,并阐述了如何通过优化线圈设计、提高耦合效率、以及采用先进的信号处理技术来满足这些苛刻的需求。我尤其被书中关于“生物兼容性”的讨论所吸引,在医疗领域,任何与人体接触的材料和技术都必须经过严格的生物安全性评估,而作者在这方面也给予了充分的关注。书中提到了一些新型材料的应用,以及如何通过微创植入技术,最大程度地减少对患者身体的负担。这让我看到了科技如何能够真正地改善人类的生活质量,甚至拯救生命。我希望书中能有更多关于电磁辐射对人体影响的科学评估和防护措施的讨论,毕竟,安全性是任何一项新技术在实际应用中必须首先考虑的问题。