摘要：传统的由发射–接收线圈谐振器组成的基于磁谐振耦合的无线功率传输系统只能短距离的传输能量,在发射端和接收端之间适当的位置插入中继线圈谐振器可以有效的提高传输距离。该文对插入单中继线圈的磁耦合谐振式无线功率接力传输系统进行了研究,得出临界耦合条件和最大功率传输条件。研究了发射线圈和接收线圈之间的交叉耦合系数k13对系统的影响,并得到避免其不利影响的设计准则。数值仿真和实验表明,恰当的使用中继线圈不但能显著提高传输距离,并且因为系统的传输效率和负载功率对中继线圈的横向偏移和角度倾斜变化不敏感,因此还能提高设计的灵活性。

摘要：从理论与实验两个角度对磁谐振耦合式无线能量传输技术进行了研究。依据物理学原理解释了磁谐振耦合式无线能量传输技术的机理,构建了LC串联的磁谐振耦合无线充电系统的数学模型,推出了该系统输出功率和传输效率的数学公式。采用控制变量法设计了不同参数线圈的对比实验,分析研究线圈参数与该系统输出功率及传输距离之间的关系,讨论了电源驱动频率与系统输出功率的关系,得出了合理配置线圈参数及电源的驱动频率是提高该系统输出功率关键因素的结论。

摘要：针对植入式装置的经皮无线能量传输中,体内接收小线圈品质因数低、自谐振频率高且难以与体外线圈匹配共振的问题,提出采用多子线圈串接构建空心体内能量接收线圈兼作植入电路的封装,并对子线圈中外径26 mm的印刷平面螺旋线圈(P-PSC)进行优化设计.在选定基材、基板厚度和线厚的基础上,采用部分元等效电路法仿真计算P-PSC的自谐振频率和品质因数,分析内半径、匝数及线宽线距比的影响,优选得到低剖面、高性能PPSC的设计参数.测得双层P-PSC的自谐振频率和品质因数分别为10.37 MHz和82.3,结果表明:本研究的单、双层P-PSC性能综合评价指标均高于同类线圈,空心能量接收线圈尺寸为Φ26.00 mm×4.55 mm,自谐振频率低至6.78 MHz,品质因数可达67.1,在满足安全限制的条件下,距离发射线圈4 cm的接收功率为269 mW,能量传输效率(PTE)为24.2%.

摘要：本文提出并优化了一种基于谐振耦合原理的无线供电电动车设计。分析了能量传输方向上的磁场耦合以及功率传输模型。由于实际应用中线圈尺寸受限于具体工况,本文的优化设计实现了在给定几何参数下的系统高效率。在分析发射线圈、中继线圈和接收线圈的基础上,本文制作了基于该设计的样机模型,实验结果验证了所涉及理论的正确性。

摘要：提出了一种基于负磁超材料耦合增强效应的无线能量传输系统。首先,利用磁偶极子近似方法对引入负磁超材料的无线能量传输系统的传输特性进行了建模和理论分析。然后,依据理论模型,设计了小型化无线能量传输系统,并通过仿真和实验进行了验证。实验结果表明:在无线能量传输系统中加入非正定负磁超材料板,在10cm距离下传输效率从0.7%提高到22%,且其传输效率随距离增加而衰减的速度会随负磁超材料的引入而减小。

摘要：基于全桥逆变磁耦合谐振无线供电装置主要应用磁耦合谐振式无线电能传输技术和电力电子技术。该装置主要由逆变发射电路和接收整流电路两个部分组成,利用线圈耦合实现无线能量的传输,接收的能量供用电器使用。

摘要：基于非正定磁介质对倏逝波的部分聚焦效应,研究非正定磁介质对磁谐振耦合式无线功率传输系统传输效率的影响。通过对平面圆螺旋结构的设计,在13.56MHz附近实现了法线方向磁导率为-1的非正定磁介质。实验发现,将平面圆螺旋结构插入到具有相同谐振频率(13.56MHz)的磁谐振耦合式无线功率传输系统中,可以显著地提高无线功率传输系统的传输效率。

摘要：目的提出一种适用于植入式医疗设备的无线供电系统,引入磁谐振耦合供能的方法,并通过建立理论线圈仿真模型计算线圈尺寸与谐振频率,有效解决植入式装置无线供电距离远、尺寸小等难题,使植入式装置可无需更换电池而终生使用。方法首先通过MATLAB仿真耦合谐振线圈模型以及无线能量传输模型,并计算出满足条件的最优线圈设计。然后依据仿真结果制作发射线圈与接收线圈,设计植入式无线供电实际硬件系统,使系统在限定的距离等条件下有最优的传输效率。结果仿真算法能有效描述磁耦合谐振,计算与测量可以得到Q、L的理论与实际的平均相对误差E_Q=5.34%、E_L=4.42%,为实际供电系统的设计提供了参考依据。设计实现了适合于医疗植入的微型供电系统,增加了传输距离。该方案采用线圈大对小设计,植入部分尺寸仅有18 mm,体外线圈直径85mm,实际最高传输效率达到16.20%,80 mm距离可以供能2.642 m W。结论该仿真算法可为耦合谐振设计提供参考,为植入式医疗系统提供一种新的设计方案。

摘要：无线输电作为一种新型供电方式正在被国内外研究人员深入研究,磁谐振作为无线输电的一种方式,具有比磁感应传输距离远,传输效率高,并且能通过非磁导性障碍物传输电能等优点,使其有望取代电线输电方式。利用磁谐振技术设计一套无线输电装置,从发射电路、发射线圈、接收电路以及接收线圈各方面全面阐述了其设计和制作机理。

摘要：由于具有多个发射器的无线电力传输系统具有比单发射器系统更高的传输效率和聚焦效果的优点,本文设计了一种基于磁谐振耦合的无线能量传输系统,在保证接收机最小接收功率以及限制单个发射机功率的前提下,通过波束赋形最小化总的发射功率。利用一定的转换技术,将优化问题转化为可有效求解的松弛半定规划问题(SDP),进一步证明了松弛SDP问题的解总是秩一的,说明松弛是紧的,因此松弛SDP问题的解总是原始问题的最优解。数值结果验证了波束形成算法在磁信道状态信息不完美情况下的性能。同时鲁棒性分析意味着估计误差应该足够小,这是因为大的互感估计误差会导致过大的磁波束赋形误差。在这种情况下,即使使用磁波束赋形技术也无法保证性能。