摘要：分析了电磁生物安全性和人体内接收线圈温升安全性对无线能量传输系统的接收线圈设计带来的约束,建立了以能量传输效率为目标函数、以安全性和能量需求为约束条件的最优化模型,以实现接收线圈的优化设计.应用最优化模型对胶囊内窥镜的接收线圈进行优化设计,实验证明了该方法的可行性.

摘要：针对为胶囊内窥镜供能的无线能量传输技术在应用过程中对人体组织可能造成伤害的问题，进行了无线能量传输系统发射线圈优化设计研究。分析了人体组织安全性与无线能量传输系统发射线圈之间的关系，提出用磁场均匀度、频率稳定度等指标来评价发射线圈性能，并建立了以能量传输效率为目标函数、以人体安全性和能量需求为约束条件的最优化模型。该模型可用来全面评价发射线圈性能，从而为发射线圈的设计提供依据。采用上述方法对4种类型的发射线圈进行了评价，评价结果证明了该方法的可行性。

摘要：由于滞后管的非零电压开关,采用全桥逆变器的无线能量传输系统在移相控制时会存在超前管误触发的问题。针对此情况,提出了一种基于LCC补偿电路的优化方法。首先,建立了无线能量传输系统模型;然后,根据该模型对系统在移相时实现零电压开关(ZVS)的补偿电路参数条件进行了推导;最后,利用仿真以及无线能量传输系统实验平台对优化前后系统的输出功率、传输效率等参数进行了分析,并对提出的优化方法进行验证。实验结果证明该方法能够实现无线能量传输系统滞后管的ZVS,有效提高了系统在移相时的整体效率,并且不影响其输出和传输性能。

摘要：介绍了磁耦合谐振式无线能量传输系统工作原理,通过分析原理及实验条件约束选择初级串联拓扑结构,并对次级串联和并联拓扑结构进行了理论分析,探究负载阻抗对接收功率和传输距离的影响。设计并实现了一种磁耦合谐振式无线能量传输系统,通过实验验证了理论分析的有效性,并对实验结果进行了综合分析。

摘要：随着无线胶囊内窥镜的发展,无线能量传输技术越来越受到人们的关注。无线能量传输技术在应用过程受到尺寸、安全性等诸多因素的约束,如何在这些约束条件下设计安全、高效的无线能量传输系统是目前研究的重点。提出了磁场均匀度、频率稳定度、三维线圈姿态稳定度和接收能量均匀度等指标来综合评价能量传输系统性能,设计并实现了测试平台来测量这些性能指标,为进一步对整个系统进行优化设计提供依据。采用上述方法对一套为胶囊内窥镜设计的无线能量传输系统进行了测量与评价,结果表明系统可在体积为Φ12 mm×14 mm的空间内提供不低于450 mW的能量,且满足稳定性和安全性要求,实验证明了该方法的可行性。

摘要：现有适用于胃肠道机器人的无线能量传输系统的能量传输效率低、接收功率低且接收能量的位置均匀性差,无法满足功能复杂的新型胃肠道机器人的能量需求。本文提出了一种新型C型组合式发射线圈结构,通过有限元仿真分析供能单元组的磁感应强度大小和位置均匀性,确定供能单元组中线圈对间距的实验优化范围。最后搭建实验平台,优化供能单元组中线圈对间距,通过系统的能量传输效率、接收功率以及接收功率的位置均匀度对设计进行评估与验证。实验结果表明:当线圈对间距为150 mm时,中心位置的接收功率为1165.34 mW,系统的能量传输效率为6.08%。系统的平均功率约为1100 mW,平均能量传输效率达6%以上,接收功率的平均位置均匀度达94%。新型C型结构磁芯以及采用同一时刻只有一个供能单元组工作的组合式线圈结构,极大地改善了系统的接收功率与能量传输效率,并有较高的接收能量的位置均匀性。