电磁感应/谐振无线输能的场-路混合仿真

针对电磁感应/谐振无线能量传输系统的效率计算,研究(电磁)场-(电)路混合仿真。将电磁感应/谐振无线能量传输系统划分为2部分:线圈耦合单元与电路单元。采用Comsol软件对线圈单元进行电磁仿真计算,得到线圈电感值及线圈间的耦合系数,将电感值及耦合系数带入Multisim软件进行电路仿真,得到系统总效率。混合仿真中电路单元不仅包括放大电路,还包括耦合线圈的等效电路模型,以此将耦合线圈和放大电路相互影响和匹配纳入仿真中。为检验场-路混合仿真准确度,设计和测试一套四线圈磁耦合谐振式无线能量传输系统,其谐振频率为4.78 MHz、无线传能距离为40 cm。混合仿真得到该系统效率为98.8%,与测试得到系统效率96.9%吻合良好。     

基于SG3525的谐振式DC-DC无线电能传输模块的设计

磁耦合谐振式无线电能传输具有传输距离远、效率大、功率高等特点,还能穿透障碍物传输,该技术的研究对于无线充电技术的发展具有重要意义。文章设计制作的磁耦合谐振式电能传输模块以SG3525芯片产生PWM控制的高频功率源,经物理上隔开的发射线圈与接收线圈实现无线能量的传输,接收电路再经整流和滤波,实现了DC-DC的无线电能传输。经测试,SG3525供电电压为15V且发射线圈与接收线圈间距为10厘米时,输出功率约为4W,传输效率约为46%;线圈间距最大为50cm时,仍可点亮LED灯。     

关于磁耦合谐振式与电磁感应式无线充电特性的研究

简述无线充电的发展情况,分析磁耦合谐振式与电磁感应式两种无线充电工作原理,用实验的方式从线圈匝数,线圈线径,两线圈之间的角度等方面探究了不同的因素对这两种充电方式效率的影响,最后利用了MATLAB绘图软件对这两种无线充电进行仿真研究,根据仿真结果探讨如何提高充电效率和分析两种无线充电的应用领域.     

磁耦合谐振串串式无线电能传输研究

磁耦合谐振式无线电能传输技术作为一种新兴无线能量传输技术,具有传输距离远、传输功率大、传输效率高、无辐射性和穿透性等优点。基于等效电路模型建立了磁耦合谐振式无线输电串串式拓扑模型,给出了输出功率、传输效率的计算方法,搭建了磁耦合谐振式无线电能传输试验平台,通过仿真与实验,分析了线圈距离、工作频率、负载电阻以及系统谐振对输出功率、传输效率的作用规律,为磁耦合谐振式无线电能传输系统的设计及参数优化提供了理论依据。     

无线电能传输装置设计

自从美国麻省理工学院于2007年发表其研究成果后,磁耦合谐振式无线电能传输技术就成了研究热点问题。本文分析了磁耦合谐振式无线电能传输技术的基本结构和工作原理。并基于软开关技术设计了一套无线电能传输装置。无线电能传输装置的电能损耗主要是发射线圈的驱动发热以及两线圈的传输损耗,软开关技术主要就是为了减小发射线圈的驱动部分的损耗,以达到提高传输效率的目的。     

谐振式无线电能传输技术在无人机的应用研究

针对无人机的续航问题,文中采用在输电杆塔上安装充电平台,结合磁耦合谐振式无线电能传输技术(MCR-WPT),将发射线圈和接收线圈分别安装在充电平台和无人机上的方式来为无人机充电。使用该方法需要提高MCR-WPT系统的输出功率和传输效率。文中采用差分进化算法对双线圈MCR-WPT系统中的传输距离、谐振频率和负载电阻进行优化设计。从仿真结果可以看出,双线圈MCR-WPT系统的输出功率得到了提高,传输效率由原来的0.40提高到0.68,验证了优化方法的有效性。     

多负载磁耦合谐振式无线电能传输特性分析与仿真

针对磁耦合谐振式无线电能传输中多负载的情况,在传统的四线圈单负载磁谐振耦合式无线电能传输系统结构上,研究了多负载情况下的负载传输特性.运用电路模型分析出传输系统线圈耦合系数和负载对输出电压、传输效率的影响.最后通过有限元软件建立3D模型对系统进行联合仿真,仿真结果验证了理论的正确性,结果证明了在多负载情况下,负载合理的选择对系统的输出电压、传输效率有很大的影响,且总有一个最佳负载使系统的传输效率最大.     

无线传能充电电路的设计

本设计利用电磁感应原理实现无线传能充电。采用MSP430F2274超低功耗单片机作为无线传能充电的监测控制核心,系统主要由能量发送单元和能量接收单元两部分组成。能量发送单元通过晶体振荡电路,驱动电路和功率放大电路产生高频率的电磁振荡,使发射线圈向接收线圈传递能量。     

面向无线传能的磁耦合通信射频链路解耦设计

针对磁耦合无线能量数据协同传输中传能链路与通信链路的解耦需求,在采用DD型通信线圈与传能线圈实现空域解耦的基础上,开展了滤波网络与线圈的协同设计,提升了通信链路通带阻抗匹配特性和带外抑制能力,并进一步引入带阻滤波网络,增强了与传能线圈的频域解耦。在耦合距离为30 mm时,搭建了与167 kHz无线传能天线共口径的磁耦合通信天线与滤波馈电网络硬件,在中心频率14.8 MHz实现了4 MHz的-3 dB通带带宽,该解耦天线系统相比DD线圈天线对传能信号提高了85 dB的抑制能力。     

基于磁谐振式无线输能系统频率调谐的效率优化

磁耦合谐振式无线输能系统理论设计上可在临界耦合的一段区间内达到高效率能量传输,但还存在远距离弱耦合区效率急剧衰减,近距离强耦合区出现谐振频率分裂现象的问题。为此,仿真并设计制作附有铁氧体磁芯的平面螺旋耦合线圈,在传输系统中做频率跟踪调谐,使传输距离在强耦合区变化时,依旧保持系统高效率传输。测试表明,整个系统可实现传输距离在5~20 cm变化时,都能保证无线输能效率高于80%。