摘要：磁耦合谐振式无线能量传输技术是一种新型的电能传输技术,具有传输效率高、传输距离远的优点.对这种传输技术的基本原理进行了研究,提出利用该技术向安装在旋转部件上的嵌入式监控系统无线输送能量.设计了一对一的能量传输系统,并在此基础上研究了一对多的能量传输模式,分析了一对多的传输机理,实验中将多个接收线圈上的LED点亮.在接收线圈为简单线圈的方向性实验中,当接收线圈与发射线圈平行时,接收线圈接收到的能量最大,而当两者垂直时,接收线圈将接收不到能量.将接收线圈设计成2组圆线圈正交和3组圆线圈正交的形式,保证始终有磁感线穿过接收线圈,提高接收效果,实验验证了这种方法的有效性.

摘要：设计了一种能将电磁能转化为局域温度场的超材料结构。超材料的局域电场增强效应可以产生强电场并激发电磁能-热能转换。电磁波能量通过无线方式耦合到超材料表面,因此可以实现无线能量的收集。实验表明,合理的结构设计可以有效地把空间电池波以热能的形式局域于空间有限体积内。在7 W的入射电磁波下,局域温度场增强达到的最高温度为201℃。通过与热电材料Bi2Te3组合设计出了将电磁波能量转化为电能的能量收集装置。7 W电磁波照射下实验测量单个结构单元的输出电压为高达27mV。

摘要：磁耦合谐振式无线能量传输技术能实现中等距离的大功率高效率的能量传输,更加适用于电动汽车的无线充电。线圈作为该技术的核心部件,合理的线圈参数设计能够有效地提高系统的输出功率和传输效率。为此,首先介绍了该技术的工作原理并基于等效电路理论建模。其次描述了该技术在电动汽车无线充电中的应用。再次利用MATLAB仿真分析了线圈参数对系统传输性能的影响,得出结论:存在最佳匝数和平均半径使系统的输出功率和传输效率达到最大。随后对适用于电动汽车无线充电的线圈参数进行设计,设计的系统在传输距离为0.3 m时,输出功率为1.60 kW,传输效率可达到96%。最后通过Pspice仿真证明了参数设计的可行性。

摘要：近年来,国内外对无线电能传输进行了广泛的研究,该文旨在研究应用超声波实现空气中无线电能传输的可行性。该文通过机电等效和类比的方法,得到了超声波电能传输的等效电路,设计了与空气声阻抗相匹配的纵-弯复合模式超声波换能器,并通过Ansys软件对换能器进行了谐响应分析,得到了电学参数和谐振频率;最后通过超声波电能传输实验平台的搭建,得到了接收换能器的输出电压和距离的关系,证明了可以通过超声波进行无线电能传输。

摘要：小型电动无人机在情报获取、战场监视等方面发挥着重要作用,但续航时间短的问题严重限制其效能的发挥。为解决该问题,采用激光无线能量传输技术为飞行中的无人机进行充电,大幅提高其续航时间,增强作战效能。光伏接收器作为能量转换器件,是系统设计需要考虑的核心器件之一。以电动无人机激光供能系统结构原理为基础,针对小型电动无人机的特点,提出在设计光伏接收器时所应满足的具体性能要求,并对影响光伏接收器设计的五个主要因素:系统工作模式,光伏电池,接收器结构布局,散热系统和角度衰减系数进行分析,为光伏接收器的设计提供基础研究。

摘要：针对传统环绕式发射线圈的尺寸过大及穿戴不便等问题,文章提出了一种使用平面螺旋线圈作为发射线圈的胶囊机器人无线供能系统,有效地减小了发射线圈的尺寸,同时避免了穿戴不便的问题,提高了胶囊机器人无线供能系统的适用性。论文给出了系统的等效电路模型,研究了系统传输效率与系统参数的关系;对接收端线圈匝数进行了优化,提高了系统的传输效率;通过阻抗变换将负载的等效阻抗优化为最优负载。最后对基于该方案的无线能量传输系统进行了实验验证。结果表明,样机系统在10 cm传输距离下的传输效率达到了8.8%,传输功率超过了1 W。

摘要：为了提高微波无线能量传输的效率以及灵活性,提出并设计实现了一款基于机械控制的可重构超表面电磁开关。该设计基于Pancharatnam-Berry(P-B)相位原理,是一种可机械旋转、具有波束控制能力的反射型超表面,可以直接应用于无线传输系统中。仿真与优化设计表明,对于垂直入射的右旋圆极化平面波,超表面能够实现同极化聚焦或散射两种可重构功能。将该超表面放在无线传输系统中的发射端可以形成反射面天线,从而对微波无线功率传输系统实现电磁开关的功能。实验结果表明,在设计的5.8 GHz附近,发射天线位于超表面焦点处时,通过调节超表面实现聚焦功能,可以使天线增益提高2.7 dBi;在无线传输系统中,可以通过超表面的引入实现电磁开关的功能。

摘要：为延长无线传感器网络(WSN)生存周期,引入无线能量补充设备,设计一种WSN基站部署策略。通过聚类传感器节点并计算每个区域传感器节点的通信量确定基站位置坐标,构建以最大化能量补充设备驻站时间比为目标的跨层优化问题,并将其转化为具有等优性的线性规划问题,实现传感器节点和无线能量补充设备的最佳配置。仿真结果表明,与固定基站部署策略相比,该基站部署策略可使无线能量补充设备的驻站时间比提升约75%。

摘要：提出了应用无线能量传输(WPT)技术的蓄电池组、功率分配设备及主母线并入无线功率拓扑结构。在此基础上,设计了应用WPT的典型在轨维修供配电系统方案。通过在轨接管器间无线能量传输验证系统对系统方案设计进行了验证,结果表明:应用无线能量传输的可维修航天器供配电系统具有可行性,无线能量传输系统效率大于91.5%,为供配电系统在轨服务与维护设计提供支撑。

摘要：应用传统优化馈电幅值相位的方法来设计多波束阵列天线时,计算量与过程比较复杂,采用一些优化算法也往往只能得到局部最优解。而基于最大功率传输效率法(MMPTE)对天线阵列进行优化,可以得到理论上最优的天线单元馈电的幅值和相位。本文首先介绍了最大功率传输效率法,然后设计了微波多波束阵列天线,采用MMPTE对其进行优化。仿真结果验证了最大功率传输效率法在设计微波多波束阵列时具有良好的优化效果。