关键字 |
| 无线电力传输、电磁感应、有效沟通、系统安全。 |
介绍 |
| 人类依赖智能手机和平板电脑等设备增加了十年。人们使用它们不断地通过电子邮件与网络世界,发短信和玩网络游戏。对普通用户这些设备的电池可以持续一天,但由于这个小工具的广泛使用电力需要增加的设备和生产被迫大存储容量增加的设备的重量和成本。公共无线电台收费可能是一个选项来减少这样的问题即改变设备无线方式。无线充电有很多应用在医疗环境中,充电器接触,如插头很容易腐蚀液体消毒剂。雷竞技网页版集无线充电可以广泛用于医疗器械可以封装完全可以防止污染和腐蚀的风险。无线电源可以消除许多风险和质量控制问题与充电器接触有关。雷竞技网页版 |
| 论文的第二部分给出了关于无线电力传输的历史概述,第三节解释了电感耦合的工作。第四部分本文解释随后的实现方法以及第五节的形状线圈用于比较。在第六节本文结论。 |
无线电力传输的历史 |
| 无线电力传输的历史始于1889年尼古拉·特斯拉发明了著名的特斯拉线圈可以无线传输功率。从那里研究无线电力传输开始[1]。特斯拉实验解释了大多数现代感应电能传输技术,如:1)特斯拉用强耦合谐振电路,提高电力传输系统中。2)自电容中使用了二次侧提高品质因数。3)火花放电使用上方的空气隙提高谐振电路的功率。威廉·c·布朗于1964年发明了一种点对点的无线电力传输方案的基础上微波束[2]。1968年,美国工程师彼得·格拉泽提出了空间太阳能发电站的概念,并进一步证明了太阳能可以在未来和开放获取的能量转换成电能,然后可以传播到地球的形式微波[3]。雷竞技app下载苹果版巨大进展发生在太阳能卫星(SPS)项目在1970年代[4],这表明人类已经达到这个电能传输技术。2007年,无线电力传输让世界再次扬起眉毛,麻省理工学院的教授马林索尔贾希克为首的研究小组提出了强耦合磁共振)中这样(供应链管理评论,并能够转移60瓦的远距离无线有40%的效率2米[5]。2008年在韩国先进科学和技术研究所的研究者们开发出了原型的巷道动力电动汽车(EV)命名为在线EVs和系统效率约为70%。 |
| 一些常见的无线电力收费是通过使用直接感应使用共振磁感应紧随其后。其他方法是考虑到电磁辐射的形式微波或激光和电线与自然媒体。一些最常见的方法用于无线传输的电力电磁感应、静电感应、电磁辐射、微波法、激光法和电子传导。 |
| 1)电感耦合:线圈之间的谐振耦合[6]效应两个LC电路使无线电力传输。最大效率是实现当发射机和接收机之间的距离是更少。 |
| 2)激光:激光是相干光束的电磁能量,所有的波具有相同的频率和相位。NASA[7]使用这种机制将能源点对点无线遥控飞机的视线。红外敏感光伏电池作为能量收集器将激光转换为电能。 |
| 3)压电原理:压电效应[8]之间的关系是固体的机械应力和电电压。该方法可行性的无线传输能量使用压电传感器能排放和收集振动波。 |
| 4)无线电波、微波:长途传输微波高功率能量[9]是理想的选择,同时,有一个整体研究领域对微波天线有能力收集能量的无线电波。 |
电磁感应式无线电力传输 |
| 电感耦合由两个线圈的线在足够近的靠近对方,这样他们就像一个弱耦合传输能量的空心变压器电感耦合绕组之间的电路,发射线圈的磁场辐射接收线圈的电流[10]。独自一人宽的带宽与电感耦合意味着更低的电压增益,从而减少电力传输到负载由于带宽增益权衡中讨论。谐振电感耦合可以通过加载线圈与电容,这样inductor-capacitor (LC)组合将产生共鸣在特定频率[11]。狭窄的带宽和更高的增益与谐振耦合将提高能量传输效率。使用电感耦合功率只能在短距离传输(高达10 cms)。 |
电感耦合的优点: |
| (一)简单的设计——设计在理论上很简单的物理实现。电路的复杂性越来越组件的数量也是非常低的。 |
| (b)低频率操作,操作频率范围是赫兹的范围。这个属性很容易在案板实验和测试。此外有低风险低频的辐射带。 |
| (c)低成本——整个系统设计与离散的组件是现成的。没有必要的定制订单部分的设计。 |
| 短的距离(d)实用——设计系统是非常实用的短的距离只要耦合系数进行了优化。 |
实现方法 |
| 线电压是由全桥整流器整流电压生成semi-sinusoidal线频率的两倍。振荡的频率的大小和最大通量密度主要取决于使用的铁氧体磁芯变压器,和存储时间的晶体管。中周期开始时,电流变压器增加直到核心浸透。此时活跃的驱动晶体管因此删除,一旦其存储时间的流逝,它关闭。在这个应用程序中,振荡频率将25到40 kHz。依靠存储时间最小化的RC网络在晶体管的基础,这就增加了充电率提取的基地让我倒尽胃口。网络也可以解耦的基础造成的振荡变压器基础在断开,防止假刺激的装置。图1中给出的实现框图。 |
 图1实现框图 |
| 在文献中讨论的并行并行和系列补偿(12、13)的基本结构在本文中,我们将演示CT系列补偿。图2显示了一个系统的等效电路模型有两个线圈,,RS, R2 (R3)、L2 (L3) C2 (C3) M23和RL代表内部电阻的电压源,线圈寄生电阻、线圈自感系数、谐振电容、互感和负载电阻。 |
 图2电感耦合线圈的等效图 |
| 不同形状的线圈被用于实现我们的项目和寻找的效率相应的线圈被阅读,使用MATLAB绘制。 |
| 线圈的形状使用: |
| 1。环形线圈 |
| 2。矩形线圈 |
| 3所示。多核圆形线圈 |
 图3不同类型的线圈用于实验。 |
线圈的比较 |
| 传输和接收线圈保存在直线和输入供应美联储传输线圈。两个线圈之间的距离保持低开始,进一步增加,而在接收端传输电压测量。实验持续进一步通过改变不同类型的线圈与线圈形状的变化。 |
 图4输出和效率两个线圈之间的长度。 |
 图5输出能量传播和两个线圈之间的长度。 |
结论 |
| 摘要无线电力传输'tromagnetic加热器使用感应式和比较性能变化使用不同形状的线圈传输和接收。结果表明,环形线圈更高的性能的双绞线而比其他形状的线圈。线圈绘制在图的表现通过线圈的原型模型。 |
引用 |
- 布朗,厕所电力传输通过无线电波的历史。IEEE反式。Microw。理论Tech.1984, 32岁,1230 - 1242。
- 布朗,w .实验通过微波束的运输能量。在《愤怒国际会议记录,纽约,纽约,美国,1966年3月21 - 25日;24页。
- 格拉泽,体育权力从太阳:它的未来。科学1968年、162年、857 - 861。
- 布朗,厕所的状态为太阳能卫星微波功率传输组件(SPS)。IEEE反式。Microw。TheoryTech。1981年,29岁,1319 - 1327。
- 科尔,a;卡拉里斯,a;莫法,r;Joannopoulos J.D.;费舍尔,p;索尔贾希克,m .无线电力传输通过magneticresonances强烈耦合。科学2007年、317年、83 - 86。
- 巴塞特,P。,Andreas Kaiser, B. L., Collard, D. &Buchaillot, L. (2007). Complete systemfor wireless powering and remote control of electrostaticactuators by inductivecoupling,IEEE/ASME Transactions on Mechatronics12(1).
- 美国国家航空航天局(2003)。无人机发射激光功率,德莱顿飞行研究中心
- 胡,H。,Hu, Y., Chen, C. & Wang, J. (2008). A system of two piezoelectric transducers and a storage circuit for wireless energy transmissionthrough a thin metal wall,IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control55(10).
- 格拉泽,p . e . (1973)。方法和装置将太阳辐射转换为电能,美国一项专利。
- 示例中,美联社;迈耶,D.A.;jr史密斯分析、实验结果和适应wirelesspower磁耦合谐振器的传输范围。IEEE反式。58。电子。2011年,544 - 554。
- 拉,美国;吴,r;陈,m;悦,C.P.建模平面电感之间的相互耦合的无线电力的应用程序。IEEE反式。电力电子。2014年,29岁,481 - 490
- Sandrolini l;而美国;Puccetti g;Neau, y等效电路描述的磁耦合谐振无线transmissionof电能。:Int。j .电路理论。2013年,41岁,753 - 771。
- 荀,l;Ng,瓦特计;李,C.K.);回族,S.Y.R.非接触式与共振变压器二次回路的优化运行。雷竞技网页版这项应用PowerElectronics 20人年IEEE会议和博览会(2008年亚太经合组织),奥斯汀,得克萨斯州,美国- 28 2008年2月;645 - 650页
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图1实现框图
图2电感耦合线圈的等效图
图3不同类型的线圈用于实验。
图4输出和效率两个线圈之间的长度。
图5输出能量传播和两个线圈之间的长度。