磁耦合谐振式无线电能传输方向性分析与验证

被引:74
作者
李阳 [1 ,2 ]
杨庆新 [1 ,2 ]
闫卓 [3 ]
张超 [4 ]
陈海燕 [2 ]
张献 [1 ]
机构
[1] 天津工业大学天津市电工电能新技术重点实验室
[2] 河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室
[3] 中国电工技术学会
[4] 中国科学院电工研究所
关键词
无线电能传输; 磁耦合谐振; 耦合因数; 方向性;
D O I
10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.2014.02.023
中图分类号
TM724 [无导线输电];
学科分类号
摘要
针对在磁耦合谐振式无线电能传输系统中角度偏转是否会对接收电能产生影响的问题,首先利用空间两空心线圈的互感耦合理论和等效电路分析无线电能传输系统的频率特性,得到归一化电压的频率响应曲线和电能无线传输的必要条件。然后根据空间任意放置的空心线圈的耦合系数与方向的关系分析方向改变对耦合因数的影响,提出系统在过耦合、临界耦合和欠耦合三种状态下的方向特性。最后,设计了实验电路并进行了相关的实验研究,实验结果与理论分析具有较好的一致性,验证了无线电能传输系统中方向性的问题。本文关于方向性的分析为移动设备的无线电能传输系统设计和参数优化提供有益的参考。
引用
收藏
页码:197 / 203
页数:7
相关论文
共 9 条
[1]   无线电能有效传输距离及其影响因素分析 [J].
李阳 ;
杨庆新 ;
闫卓 ;
张超 ;
陈海燕 ;
张献 .
电工技术学报, 2013, 28 (01) :106-112
[2]   无线电能传输系统中影响传输功率和效率的因素分析 [J].
李阳 ;
杨庆新 ;
陈海燕 ;
闫卓 ;
张献 ;
薛明 .
电工电能新技术 , 2012, (03) :31-34+39
[3]   磁耦合谐振式无线电能传输系统的频率特性 [J].
李阳 ;
杨庆新 ;
闫卓 ;
陈海燕 ;
张献 ;
金亮 ;
薛明 .
电机与控制学报, 2012, 16 (07) :7-11
[4]   自谐振线圈耦合式电能无线传输的最大效率分析与设计 [J].
傅文珍 ;
张波 ;
丘东元 ;
王伟 .
中国电机工程学报, 2009, 29 (18) :21-26
[5]   空心线圈电感的计算与实验分析 [J].
刘修泉 ;
曾昭瑞 ;
黄平 .
工程设计学报, 2008, (02) :149-153
[6]  
磁耦合谐振式无线能量传输功率特性研究[D]. 任立涛.哈尔滨工业大学 2009
[7]  
Basic Study on Improving Power of Wireless Power Transfer via Magnetic Resonance Coupling[J] . Li Yang,Yang Qing Xin,Chen Hai Yan,Zhang Xian,Jin Liang.Advanced Materials Research . 2012 (459)
[8]  
Efficient wireless non-radiative mid-range energy transfer[J] . Annals of Physics . 2007 (1)
[9]  
Wirelesspower transfer system design for implanted and worn devices. LIU Xiaoyu,ZHANG Fei,HACKWORTH Steven A,et al. 35th IEEE Northeast Biomedical Engineering Conference . 2009