无线电力传输用共振感应技术

文摘

这个项目的主要目标是建立一个设备无线电力传输(WPT)。无线电力传输可以使一个非凡的改变的电气工程领域的消除了传统的铜电缆和载流导线的使用。WPT是基于无线电磁谐振对象之间的强耦合传输能量。调优初级线圈产生的磁场可以安排积极互动和匹配在遥远的设备二次绕组,但更弱与无线电信号等任何周围的物体或材料或生物组织。但对于很长的距离,微波传输用于有效的权力移交。

关键字

无线电力传输(WPT)、磁场、微波传输和电磁谐振。

我。文献调查

无线电力的概念并不新鲜。事实上,它可以追溯到19世纪,当尼古拉·特斯拉用基于传导的系统而不是共振磁场传输无线电力。

1905年,尼古拉·特斯拉与一队建筑工人Shoreham的小村庄,纽约吃力地建立一个真正意义上的结构。在几年的人设法组装的框架和布线长岛187英尺高的沃登克里弗广播塔,始建尽管严重的预算赤字和几个工程的障碍。这个项目是由它的设计者,eccentric-yet-ingenious发明家尼古拉•特斯拉。在他的塔坐落一百五十五吨圆顶的导电金属,并在拉伸铁根系渗透到超过300英尺到地壳。

2007年,索尔贾希克的团队所做的,他们有专门调整传输单元接收设备。传输也不是任何对象的存在的阻碍视线。如果被起诉的对象是附近的WiTricity来源,那么能量转移无疑将发生。在这个“耦合共振”系统,由接收方不使用电能,不会被辐射到周围环境中,但仍附近的发射机。

2010年,Ick-Jae Yoon证明电小天线可以设计方法最近衍生理论范围无线电力传输。短偶极耦合是第一次模拟来确定天线设计规范高效耦合耦合模式以外的地区。电小(kr = 0.31)但高效的圆柱螺旋折叠偶极子与50 -输入阻抗的设计。两个天线之间的能量传输效率是共线和并行模拟配置。两个圆柱螺旋折叠偶极子构造,以及它们之间的能量传输效率是衡量和比较模拟。测量结果显示40%的能量传输效率0.25的距离在195 MHz(0.39米)的共线的配置。

2011年,范张探讨技术在无线电力传输用强耦合电磁谐振器。尽管这种技术能够在更长的距离传输电能比传统的近场方法,在某些应用程序中,它的有效距离仍然是不够的。在本文中,我们调查延长能量传递距离继电器的影响。实验证实了理论结果和证明进行火炬传递方法的有效性。这种方法极大地提高了性能的two-resonator系统并允许弯曲路径空间定义无线电力传输用小谐振器。

2012年,Ram Rakhyani A.K.提出归纳基于连接的无线电力传输(WPT)是一种常见的方法,为植入式电子产品。WPT系统的效率取决于司机阻力和植入物的有效电阻。植入电子在不同的操作模式,有效负载电阻变化导致效率显著的变化。对于相同的物理维度,multi-coil系统显示两次更好的效率比传统的基于双线圈的WPT系统公差。

克莱姆森大学的Joachim Taiber博士在2013年,国际汽车研究中心提出的进步在电气车辆无线电力传输。他还分类位置固定WPT车辆停放,没有司机的车。然后准动态WPT车辆停了下来,司机在车辆。和动态WPT停止车辆。

二世。介绍

我们都知道电磁辐射的使用例如无线电波很出名的是无线传输的信息。电磁感应原理的原则主要初级线圈产生磁场,次级线圈在该字段电流感应线圈内。无线电力,效率更重要的参数。很大一部分的发电厂发出的能量必须到达接收器或接收器系统经济。这不同于其他方法在过去,像简单的感应,微波或空气电离。也可以无线传输电力通过激光、红外、超声波声波、无线电频率。

在现有的系统中电力一直在无线传输的距离使用电磁电感耦合1英尺。使用感应原理的力量可以传播发射线圈和接收线圈。传输线圈将在某些频率振荡,当发射线圈附近的接收线圈保存然后emf会诱导.Resonant电感耦合具有关键影响的解决两个主要问题与非谐振电感耦合和电磁辐射,其中一个是造成的;距离和效率。因此效率成反比的距离。这个项目可以用于发光二极管和充电电池这是几乎不可能被连接电如步伐制造商植入人体的电池或手机上运行。

三世。发射机部分

一个描述。

这里使用的储能电路或LC电路带来的其他电路振荡阻尼,使电路在共振条件。

H桥是用来迫使一个负载开关在两个方向上。不稳多谐振荡器使用的IC 555,供应给12 v从单相AC变压器下台。

b。线圈设计

我们已经测试了这一技术在许多设计的线圈与线圈得到更好的输出有L和C值分别为3.66 H和100 nf。当供应给周围的线圈产生的磁场将线圈,它将被传送到大气中。

四、接收机部分

一个行业的描述。

整流器有很多用途,但往往发现作为组件的直流电源和高压直流输电系统。整改可能服务于角色除了产生直流电作为电源使用。如上所述,探测器的无线电信号作为整流器。提高转换器是一个DC-to-DC电源转换器的输出电压大于输入电压。它是一个类的开关电源(smp)至少含有两个半导体开关(二极管和晶体管)和至少一个储能元件,电容,电感器,或两者的组合。

b。线圈设计

类似坦克的接收线圈由电路的发射线圈,其能力提供这样63.3赫兹和10 nF。我们设计了接收线圈为了利用最大通量通过发射机。进入磁场接收器时根据电磁诱导的法拉第定律。

诉生产力

领导的一个。

LED灯是一个发光二极管(LED)产品组装到一个灯(或灯泡)用于照明灯具。LED灯来最大亮度不需要预热一段时间。所以无线电力传输通过LED显示。

手机b。

手机通常可以接受一个相对广泛的电压,只要它足够高于手机电池的电压。然而,如果电压太高了,它会损坏手机。主要是5伏的电压或略高,但它有时可以改变12伏电源时不加载。

六。结论

与这样一个广泛的应用空间,我们认为共振增强无线电力传输的使用将在许多领域普遍生活在未来几年。标准开发组织(sdo)现在开发互操作性指南highly-resonant无线电力传输,以确保来自不同供应商的移动设备可以在一个共同的无线系统。作为这些努力进步,期待看到无线充电技术部署在这些和更多的应用程序。尽管短距离无线电力将在不久的将来实现,但长距离传输的总有一天梦想能够实现。无线电力传输,如果成功一定会改变我们生活的方式。想象一下手机,笔记本电脑,数码相机越来越自我充电。同时它能够很快的商业系统。

引用

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