電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸裝置整體結構
發布時間:2020/10/31 21:17:15 訪問次數:1011
諧振耦合模型,為了便于分析諧振耦合過程的發生,本文僅取一組發生諧振耦合的收發線圈LS與LD進行等效電路分析。由于功率發送設備采用的均為高頻信號發射,所以收發線圈的寄生電阻和電容是不可忽視的,其等效模型。其中D表示收發線圈之間的距離,M表示收發線圈之間的互感系數。
基于電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸技術,在設計中加入了由多個發送線圈組成的電磁耦合陣列,再經控制系統搜索耦合程度最大的線圈,從而鎖定由該線圈獨立供電,使無線電能傳輸過程中的效率始終保持最高。
基于電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸裝置整體結構設計。通過微處理器控制電磁耦合陣列中每個線圈單獨供電并檢測供電電流,由微處理器搜索到耦合程度最大的線圈從而鎖定由該線圈獨立供電。接收線圈通過電磁感應接收能量,并通過橋式整流器給用電設備供電。電磁耦合陣列由多個發送線圈組成,其空間結構。
制造商:Analog Devices Inc.產品種類:專業電源管理 (PMIC)RoHS: 輸入電壓范圍:- 3.2 V to 2.8 V輸入電流:0.2 mA最小工作溫度:- 40 C最大工作溫度:+ 85 C安裝風格:SMD/SMT封裝 / 箱體:SOIC-8類型:RMS-DC Converter封裝:Cut Tape封裝:MouseReel封裝:Reel工作溫度范圍:- 40 C to + 85 C系列:商標:Analog Devices開發套件:AD736-EVALZ工作電源電流:200 uA工作電源電壓:- 3.2 V to 2.8 V產品類型:Power Management Specialized - PMIC1000子類別:PMIC - Power Management ICs單位重量:540 mg
通過頻率為32.89 kHz方波信號發送能量,在接收端加一個100假負載完成了無線電能傳輸裝置實驗結果的測量。實驗結果驗證了基于電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸方案的可行性,當接收端距離發射端4.5 cm時仍然能夠從發射端接收到20 mW的功率,電能傳輸效率很高。
CPLD能夠有效地鎖定發射陣列線圈,傳輸效率最大的線圈組合,可以發出最合適的載波頻率,進行功率傳輸。當發射線圈的電感量發生微小變化時,傳輸效率大大減小,而接收線圈的電感變化對傳輸效率影響并不明顯。采用電磁感應陣列的方案,用電器無論在何方位都能以最大效率獲得發送端送來的電能,從而解決了耦合電能無線傳輸中,由于電磁場方向的不確定性導致耦合因子低下的問題。
諧振耦合模型,為了便于分析諧振耦合過程的發生,本文僅取一組發生諧振耦合的收發線圈LS與LD進行等效電路分析。由于功率發送設備采用的均為高頻信號發射,所以收發線圈的寄生電阻和電容是不可忽視的,其等效模型。其中D表示收發線圈之間的距離,M表示收發線圈之間的互感系數。
基于電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸技術,在設計中加入了由多個發送線圈組成的電磁耦合陣列,再經控制系統搜索耦合程度最大的線圈,從而鎖定由該線圈獨立供電,使無線電能傳輸過程中的效率始終保持最高。
基于電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸裝置整體結構設計。通過微處理器控制電磁耦合陣列中每個線圈單獨供電并檢測供電電流,由微處理器搜索到耦合程度最大的線圈從而鎖定由該線圈獨立供電。接收線圈通過電磁感應接收能量,并通過橋式整流器給用電設備供電。電磁耦合陣列由多個發送線圈組成,其空間結構。
制造商:Analog Devices Inc.產品種類:專業電源管理 (PMIC)RoHS: 輸入電壓范圍:- 3.2 V to 2.8 V輸入電流:0.2 mA最小工作溫度:- 40 C最大工作溫度:+ 85 C安裝風格:SMD/SMT封裝 / 箱體:SOIC-8類型:RMS-DC Converter封裝:Cut Tape封裝:MouseReel封裝:Reel工作溫度范圍:- 40 C to + 85 C系列:商標:Analog Devices開發套件:AD736-EVALZ工作電源電流:200 uA工作電源電壓:- 3.2 V to 2.8 V產品類型:Power Management Specialized - PMIC1000子類別:PMIC - Power Management ICs單位重量:540 mg
通過頻率為32.89 kHz方波信號發送能量,在接收端加一個100假負載完成了無線電能傳輸裝置實驗結果的測量。實驗結果驗證了基于電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸方案的可行性,當接收端距離發射端4.5 cm時仍然能夠從發射端接收到20 mW的功率,電能傳輸效率很高。
CPLD能夠有效地鎖定發射陣列線圈,傳輸效率最大的線圈組合,可以發出最合適的載波頻率,進行功率傳輸。當發射線圈的電感量發生微小變化時,傳輸效率大大減小,而接收線圈的電感變化對傳輸效率影響并不明顯。采用電磁感應陣列的方案,用電器無論在何方位都能以最大效率獲得發送端送來的電能,從而解決了耦合電能無線傳輸中,由于電磁場方向的不確定性導致耦合因子低下的問題。
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