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电磁耦合阵列定位的无线电能传输装置整体结构

发布时间:2020/10/31 21:17:15 访问次数:1033

谐振耦合模型,为了便于分析谐振耦合过程的发生,本文仅取一组发生谐振耦合的收发线圈LS与LD进行等效电路分析。由于功率发送设备采用的均为高频信号发射,所以收发线圈的寄生电阻和电容是不可忽视的,其等效模型。其中D表示收发线圈之间的距离,M表示收发线圈之间的互感系数。

基于电磁耦合阵列定位的无线电能传输技术,在设计中加入了由多个发送线圈组成的电磁耦合阵列,再经控制系统搜索耦合程度最大的线圈,从而锁定由该线圈独立供电,使无线电能传输过程中的效率始终保持最高。

基于电磁耦合阵列定位的无线电能传输装置整体结构设计。通过微处理器控制电磁耦合阵列中每个线圈单独供电并检测供电电流,由微处理器搜索到耦合程度最大的线圈从而锁定由该线圈独立供电。接收线圈通过电磁感应接收能量,并通过桥式整流器给用电设备供电。电磁耦合阵列由多个发送线圈组成,其空间结构。

制造商:Analog Devices Inc.产品种类:专业电源管理 (PMIC)RoHS: 输入电压范围:- 3.2 V to 2.8 V输入电流:0.2 mA最小工作温度:- 40 C最大工作温度:+ 85 C安装风格:SMD/SMT封装 / 箱体:SOIC-8类型:RMS-DC Converter封装:Cut Tape封装:MouseReel封装:Reel工作温度范围:- 40 C to + 85 C系列:商标:Analog Devices开发套件:AD736-EVALZ工作电源电流:200 uA工作电源电压:- 3.2 V to 2.8 V产品类型:Power Management Specialized - PMIC1000子类别:PMIC - Power Management ICs单位重量:540 mg

通过频率为32.89 kHz方波信号发送能量,在接收端加一个100假负载完成了无线电能传输装置实验结果的测量。实验结果验证了基于电磁耦合阵列定位的无线电能传输方案的可行性,当接收端距离发射端4.5 cm时仍然能够从发射端接收到20 mW的功率,电能传输效率很高。

CPLD能够有效地锁定发射阵列线圈,传输效率最大的线圈组合,可以发出最合适的载波频率,进行功率传输。当发射线圈的电感量发生微小变化时,传输效率大大减小,而接收线圈的电感变化对传输效率影响并不明显。采用电磁感应阵列的方案,用电器无论在何方位都能以最大效率获得发送端送来的电能,从而解决了耦合电能无线传输中,由于电磁场方向的不确定性导致耦合因子低下的问题。


(素材来源:chinaaet和ttic.如涉版权请联系删除。特别感谢)

谐振耦合模型,为了便于分析谐振耦合过程的发生,本文仅取一组发生谐振耦合的收发线圈LS与LD进行等效电路分析。由于功率发送设备采用的均为高频信号发射,所以收发线圈的寄生电阻和电容是不可忽视的,其等效模型。其中D表示收发线圈之间的距离,M表示收发线圈之间的互感系数。

基于电磁耦合阵列定位的无线电能传输技术,在设计中加入了由多个发送线圈组成的电磁耦合阵列,再经控制系统搜索耦合程度最大的线圈,从而锁定由该线圈独立供电,使无线电能传输过程中的效率始终保持最高。

基于电磁耦合阵列定位的无线电能传输装置整体结构设计。通过微处理器控制电磁耦合阵列中每个线圈单独供电并检测供电电流,由微处理器搜索到耦合程度最大的线圈从而锁定由该线圈独立供电。接收线圈通过电磁感应接收能量,并通过桥式整流器给用电设备供电。电磁耦合阵列由多个发送线圈组成,其空间结构。

制造商:Analog Devices Inc.产品种类:专业电源管理 (PMIC)RoHS: 输入电压范围:- 3.2 V to 2.8 V输入电流:0.2 mA最小工作温度:- 40 C最大工作温度:+ 85 C安装风格:SMD/SMT封装 / 箱体:SOIC-8类型:RMS-DC Converter封装:Cut Tape封装:MouseReel封装:Reel工作温度范围:- 40 C to + 85 C系列:商标:Analog Devices开发套件:AD736-EVALZ工作电源电流:200 uA工作电源电压:- 3.2 V to 2.8 V产品类型:Power Management Specialized - PMIC1000子类别:PMIC - Power Management ICs单位重量:540 mg

通过频率为32.89 kHz方波信号发送能量,在接收端加一个100假负载完成了无线电能传输装置实验结果的测量。实验结果验证了基于电磁耦合阵列定位的无线电能传输方案的可行性,当接收端距离发射端4.5 cm时仍然能够从发射端接收到20 mW的功率,电能传输效率很高。

CPLD能够有效地锁定发射阵列线圈,传输效率最大的线圈组合,可以发出最合适的载波频率,进行功率传输。当发射线圈的电感量发生微小变化时,传输效率大大减小,而接收线圈的电感变化对传输效率影响并不明显。采用电磁感应阵列的方案,用电器无论在何方位都能以最大效率获得发送端送来的电能,从而解决了耦合电能无线传输中,由于电磁场方向的不确定性导致耦合因子低下的问题。


(素材来源:chinaaet和ttic.如涉版权请联系删除。特别感谢)

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