无线电能传输系统的阻抗匹配研究

近年来,磁耦合谐振式无线电能传输系统在各个领域得到了广泛应用.针对无线电能传输系统工作过程中,传输距离改变导致电能传输效率显著下降的问题,提出一种在无线电能传输系统接收端通过阻抗转换,得到负载端的等效阻抗,进行阻抗匹配的方法,使系统在传输距离改变和负载变化时,电能传输效率上下波动减小,达到高频信号从发射端到接收端的高效传输、减少信号反射的目的.通过ADS软件仿真验证,这种方法能使系统在传输距离发生微小变化的情况下,传输效率得到提高.     

磁谐振无线电能传输负载自适应阻抗匹配研究

针对磁谐振无线电能传输(MR-WPT)系统的负载改变时,现有阻抗匹配方法不能自动调节负载阻抗,导致系统电能传输效率降低的问题,提出了一种MR-WPT系统负载自适应阻抗匹配方法。为利用高频化提高MR-WPT系统的电能传输效率,选用E类功率放大器作为高频逆变电路。在磁谐振装置和负载之间加入DC/DC变换器,当负载阻抗变化时,通过调节DC/DC变换器的占空比将负载电阻变换到最大效率传输电阻,从而确保MR-WPT系统始终以最大效率工作。仿真和实验结果表明:所提出的阻抗匹配方法切实可行,能够优化MR-WPT系统的传输效率,输出功率为3.5 W时,传输效率达35%。     

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。     

无线电能传输系统多路逆变器功率合成机理

针对无线电能传输系统中单个逆变器输出功率难以满足大功率应用需求的问题,研究了无线电能传输系统多路逆变器功率合成机理,通过建立基于2路逆变器功率合成拓扑结构的无线电能传输系统等效电路模型,得出了基于多路逆变器功率合成的无线电能传输系统的输出功率、传输效率规律。研究结果表明,基于多路逆变器功率合成的无线电能传输系统的输出功率、传输效率均由各支路逆变器共同承担,且因各支路功率驱动能力不同而在各支路互补转移分配;多逆变器功率合成后的系统特性与单逆变器工作时一致。     

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。     

无线充电式传感器系统设计及关键技术

针对实际应用中,有线充电式传感器容易引发工矿企业的一系列安全问题,建立了无线电能传输系统互感等效模型,分析互感对系统功率和效率的影响;设计了能量传输实验系统,通过实验改变负载线圈位置,对异侧同轴、同侧同轴、不同轴3种典型位置进行传输距离和偏转角度特征分析.结果表明:通过合适的距离和角度的组合能取得更好的传输效率,对磁耦合谐振式无线电能传输系统的实际应用具有指导作用.     

无线电能传输系统原理分析与设计

为改善传统导线电路电能传输的弊端,给出了一种基于近距离无线电能传输原理的传输系统.通过电磁感应耦合与电子电力技术,将E类功率放大器应用于电能传输的途径,在实际应用中有效提高了无线电能传输效率.     

三线圈无线电能传输系统耦合机理研究

针对三线圈无线电能传输系统中继线圈位置变化会改变系统传输性能的实际问题,研究了三线圈无线电能传输系统耦合机理;通过建立三线圈无线电能传输系统等效电路模型,推导出系统输出功率增益和传输效率基本特性公式,分析了系统输出功率增益、传输效率与特性参数的相互作用机理,得出了系统输出功率增益、传输效率各自的规律;设计开发了无线电能传输实验系统,验证了理论分析的正确性。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统效率优化研究

提高谐振频率可以有效提高磁耦合谐振式无线电能传输(MCRWPT)系统的效率,但容易受线圈位置变化的影响.研究了在固定中频谐振频率下的MCRWPT的传输效率的影响因素.建立了四线圈MCRWPT系统的电路模型,推导了传输效率与传输距离、负载、能量发射、接收线圈匝数之间的关系式.引入遗传算法对传输效率进行优化求解,详细分析了...