非对称磁耦合谐振式无线电能传输系统研究

根据非对称磁耦合谐振式无线电能传输系统的等效模型,指出了磁耦合谐振式无线电能传输为磁耦合感应式无线电能传输的特殊情况,即磁耦合谐振式无线电能传输只有在谐振频率处才能实现远距离能量传输;给出了抑制频率分裂的方法,即通过调整发射线圈和接收线圈轴线方向的偏转角度和径向距离来削弱互感系数,提高接收线圈的峰值电压;搭建了非对称磁耦合谐振式无线电能传输系统实验平台,实验结果验证了理论分析的正确性。     

基于磁耦合谐振的无线电能传输系统的研究

分析并设计实现了一种基于磁耦合谐振的无线电能传输系统.介绍了无线电能传输技术,阐述了磁耦合谐振式无线电能传输技术原理及其优越性,分析了磁耦合谐振无线电能传输系统中传输距离d及负载阻值RL等相关参数对系统传输功率、效率的影响.对所提出的无线电能传输系统进行实验测试,实验结果表明,需综合考虑上述相关参数,以达到传输效率、传...     

体内植入装置的磁耦合谐振无线电能传输分析

体内植入医疗装置已被广泛应用,然而使用传统的供电方法为其供电却极为不便。磁耦合谐振式无线电能传输通过近场区强耦合谐振实现能量的高效传输,为体内植入医疗装置的供电提供了有效途径。介绍了体内植入式医疗装置的磁耦合谐振式无线电能传输原理,阐述了无线电能传输技术的理论基础耦合模理论（ CMT）,并基于该理论仿真研究了磁耦合谐振式无线电能传输技术高效传输的必要条件。     

四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统效率研究

针对目前常用的磁耦合谐振式无线电能传输系统中,耦合距离变化时,最佳谐振点随之改变导致传输效率迅速下降的问题,提出一种四线圈的无线电能传输结构,并将“L型”阻抗匹配电路结构分别引入发射和接收端,推导了四线圈传输模型结构下传输效率η与正向传输系数S21的绝对值的平方成正比之间的关系,在发射和接收端分别引入“L型”阻抗匹配电路结构来增大系统的正向传输系数。搭建了四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统模型,测量并分析了不同线圈间的距离对系统传输效率和负载电压的影响,验证了理论分析与实验数据的一致性,通过四线圈磁耦合谐振式无线电能系统设计,有效地提高了无线电能传输效率。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统功率优化

以互感理论分析了磁耦合谐振式无线电能传输系统原理,介绍了阻抗匹配理论及相应的参数计算方法,提出将收、发线圈互感的变化等效成系统阻抗参数的改变,建立了含有阻抗匹配器的磁耦合谐振式无线电能传输系统模型。仿真结果验证了在相同的条件下,具有阻抗匹配器的磁耦合谐振式无线电能传输系统可有效提高负载功率。     

一对多无线电能传输理论分析研究

磁耦合谐振式无线电能传输具有距离较远、功率大、穿透性强等优点,近年来一对多无线电能传输技术成为无线充电领域的热门研究方向。基于磁耦合谐振式无线电能传输的理论来对一对多无线电能传输系统进行研究,建立电路仿真模型,计算出系统谐振状态下的发射端电流、接收端电流、输出平均功率、电源内阻消耗平均功率、接收端平均功率以及传输效率等数学表达式,并利用MATLAB对模型进行仿真分析。仿真模型通过修改每个接收端回路的耦合系数的比例和另外两个接收端线圈自感的乘积来调节该接收端的功率,可以实现多个接收端的功率分配,并使电能传输效率可达90%以上。     

变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统

针对传统单一线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统存在传输效率受限于传输距离的问题,设计了一种变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统。建立了系统的等效电路模型;分析了系统分别采用两线圈结构和四线圈结构时的传输效率与传输距离之间的关系;根据两线圈结构时系统传输效率随着传输距离的增大而逐渐减小、四线圈结构时系统传输效率随着传输距离的增大先增后减的结论,提出了传输距离小于线圈半径时采用两线圈结构、传输距离大于线圈半径时采用四线圈结构的变线圈结构谐振耦合方式,以实现不同传输距离时传输效率的最大化。仿真和实验结果验证了该系统的有效性和可行性。     

磁耦合谐振式无线电能传输装置的系统设计

磁耦合谐振式技术是一种新型电能传输技术,此技术具有传输效率高、穿透性强等特性,故其应用范围比较广。笔者主要论述了运用磁耦合谐振技术设计的小型无线电能传输设备。该设备主要分为两大部分:磁耦合谐振发射部分和接收部分。其中磁耦合谐振发射部分由LC谐振线圈、整流滤波电路等组成。利用发射部分和接收部分产生谐振,当两电路都达到谐振频率时,电能可通过接收电路实现能量的最大化传输。     

基于半闭域耦合谐振的无线电能传输系统耦合线圈设计和磁场特性分析

基于磁耦合谐振的无线电能传输技术是供配电领域的一个前沿课题,有着较大的应用前景.为了改善无线电能传输系统的能量传输性能,有必要对磁耦合谐振线圈进行优化设计.文章在径向、角度、径向-角度偏移下的半闭域非线性耦合状态下,建立了无线电能传输系统耦合线圈的3D模型,并使用一种新型的遗传算法确定耦合线圈的参数.通过对谐振电路模型...     

线圈偏移角度对无线电能传输特性的影响

根据两线圈磁耦合谐振式无线电能传输模型,推导了磁耦合谐振式无线电能传输效率与线圈偏移角度、传输距离之间的关系公式,研究了传输距离和偏移角度对传输效率的影响,得出了如下结论:随着传输距离的增大,偏移角度对无线电能传输效率的影响越来越小;偏移角度较小时,其对传输效率的影响不大;偏移角度大于75°时,随着偏移角度的增大,传输效率急剧下降;随着传输距离的增大,无线电能传输效率下降趋势越来越平缓。Matlab仿真和实验验证了理论分析的正确性。     

金属环境对谐振式无线电能传输系统的影响分析

根据磁耦合谐振式无线电能传输原理,建立两线圈的磁耦合谐振式电路模型,通过金属材料相对磁导率的引入,分析了不同金属环境对无线电能传输系统的自感、互感、传输效率的影响.采用Maxwell磁场计算软件计算无金属环境及不同金属环境下收发线圈参数,再利用Maxwell和Simplorer联合仿真分析电磁屏蔽效果;利用联合仿真探究了金属环境对系统传输特性的扰动并实验验证.铁磁性屏蔽板铁、镍的存在有效约束了空间磁场分布,具有很好的电磁屏蔽作用,减少电磁干扰;同时使得无线电能传输系统的收发线圈电感增大,而金属铜、铝环境中对无线电能传输系统几乎无影响,与无金属环境结果相同.最后通过实验验证实验结果与理论分析的一致性.     

磁谐振无线电能传输系统的四线圈模型仿真与研究

本文针对磁耦合谐振式无线电能传输技术所采用的四线圈系统的特点和工作原理展开了研究,重点介绍了三种线圈的结构特点及四线圈结构的模型和能量传输机理,详细分析了系统线圈的耦合特性。其次建立了系统的二端口模型,并在此基础上推导了系统的输出功率计算表达式。最后,为了分析共振线圈的传输距离对传输效率的影响,研究了四线圈结构传输系统在不同工作频率下的磁场强度分布,建立了四线圈磁耦合谐振无线电能传输系统的仿真模型并分析了仿真结果。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统频率特性分析

根据等效电路模型得出了影响线圈自谐振时磁耦合无线电能传输系统与外接串联电容调谐时磁耦合无线电能传输系统传输功率和传输效率的因素,分析了这2种系统的频率特性,实验结果表明:线圈自谐振时磁耦合无线电能传输系统没有发生频率分裂现象且具有较大的传输功率,而外接串联电容调谐时磁耦合无线电能传输系统谐振频率受线圈等效并联电容和外接串联电容的影响,导致系统在收发线圈间距离小于某一临界值时发生了频率分裂现象。     

体内植入式磁耦合谐振无线电能传输系统研究

体内植入式器件在医疗临床上具有重要的实用价值,但能否为其供给长期稳定的电能成为制约其发展和应用的关键因素。为了解决此问题,本文重点研究磁耦合谐振技术,设计体内植入式磁耦合谐振无线电能传输系统的结构,并对磁耦合谐振无线电能传输系统进行电路设计和实现。实验结果为:整个系统的谐振频率为1MHz,当输入电压为15V时,本装置的发射端可在相距70cm的情况下向接收端传输能量,且传输效率可达45%左右。本研究为体内植入式磁耦合谐振无线电能传输系统的研究打下基础,为其临床应用提供了解决思路。     

植入式医疗设备无线电能传输电路的设计

本文利用磁耦合谐振式无线电能传输技术设计了一个无线电能传输系统,该系统克服了传统电能传输的诸多不足。文中详细地介绍了该无线电能传输系统的设计方案,给出了各部分的硬件电路图和软件设计方案等。实验证明,该无线电能传输系统能够实现一定距离的电能传输,对体内植入式医疗设备供电具有较高的使用价值。     

无线电能传输系统谐振线圈优化设计

以磁耦合谐振式无线电能传输系统两线圈等效电路模型为例,详细分析了谐振线圈的线圈半径、导线半径和线圈匝数等参数对谐振线圈电感和空载时的品质因数的影响;在电源频率为13.56MHz时,得出谐振线圈的优化参数如下:电感值为2.634×10-5 H,分布电容值为5.229×10-6μF,线圈半径为50mm,导线半径为1.05mm,线圈匝数为10匝。该优化结果对磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究具有一定的参考价值。     

谐振式无线电能传输系统的研究

阐述了磁耦合谐振式无线电能传输的工作原理,在对发射与接收电路几种拓扑结构分析的基础上设计了一个收发电路均采用串联补偿结构、谐振频率为1 MHz、负载为10Ω的模型。基于线圈的互感耦合等效模型,从电路角度分析得出系统的输出功率和效率与线圈、负载、互感等参数之间的关系。针对磁耦合谐振系统满足最大输出功率时效率比较低的状况,提出了功效积指标。在满足系统输出功率的基础上,该指标实现了较高的传输效率。最后,通过Matlab仿真验证了所提功效积指标的可行性。     

可植入式磁耦合谐振无线电能传输系统研究

本文主要针对小功率的可植入式无线电能传输系统进行研究。基于磁耦合谐振方式下的无线电能传输系统主要有两个部分组成,分别是电能发射部分和电能接收部分。系统是通过高频振荡模块产生高频振荡信号,经由IRF640N和并联谐振回路构成的驱动电路放大后,利用无线电能传输的方式,从发射线圈传输电磁能量,再由接收线圈进行磁能到电能的转化过程,接收端运用整流电路、滤波电路对电能变换处理,最终输出至负载,从而完成电能在整个系统的传输过程。无线传输系统体积小、效率较高、成本低。     

无线电能传输系统谐振线圈优化设计

以磁耦合谐振式无线电能传输系统两线圈等效电路模型为例,详细分析了谐振线圈的线圈半径、导线半径和线圈匝数等参数对谐振线圈电感和空载时的品质因数的影响;在电源频率为13.56MHz时,得出谐振线圈的优化参数如下:电感值为2.634×10-5 H,分布电容值为5.229×10-6μF,线圈半径为50mm,导线半径为1.05mm,线圈匝数为10匝。该优化结果对磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究具有一定的参考价值。     

MCR-WPT四种经典传输结构的性能比较

采用电路理论分别对磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)的4种经典发射接收系统模型进行传输功率和效率的理论分析和研究,同时提出一种综合评价系统性能的方法,对串联-串联型(SS)、串联-并联型(SP)、并联-并联型(PP)和并联-串联型(PS)模型的传输功率和效率的变化进行对比分析。通过数值仿真和实验结果表明,串联-串联型(SS)更适合于磁谐振耦合式无线电能传输系统,且SS和SP的抗干扰性能比PP和PS更好。