【技术实现步骤摘要】
一种整数阶和分数阶串-并联谐振无线电能传输系统
本技术属于无线电能传输或无线输电技术的领域,特别涉及一种整数阶和分数阶串-并联谐振无线电能传输系统。
技术介绍
无线电能传输或无线输电技术早在100多年前就由美国技术家特斯拉(Nicola Tesla)在实验上得到尝试。2006年,麻省理工学院(MIT)的研究人员利用物理的共振技术成功的在2m距离左右以40%的效率点亮了一个60W的灯泡,该实验不仅仅是特斯拉实验的重现,更是无线电能传输技术的又一个新突破,并且掀起了无线电能传输研究的热潮。目前的无线电能传输系统都是基于整数阶电感、电容实现的,其谐振频率只由电感值和电容值决定,因此,其系统设计只需考虑参数值,无需考虑元件的阶数,设计的自由度比较少。同时,实际系统的元件本质上是分数阶的,但是目前实际中用的大部分的阶数接近于1,对于分数阶的情况完全忽略。传统的通过整数阶的建模来设计无线电能传输系统,在某些条件下,理论和实际的误差可能会很大。分数阶器件(例如分数阶电容和分数阶电感)概念的来源于分数阶微积分的产生,而分数阶微积分的概念已经有300多年的历史,几乎与整数阶微积分同时诞生。但是由于分数阶比较复杂,并且一直没有很好的数值分析工具,因此其一直处于理论分析阶段。近几十年来,由于生物技术、高分子材料等的发展,人们发现整数阶微积分不能很好的解释自然界存在的现象,因此分数阶微积分开始得到重视,并开始应用于工程领域,其在控制领域的研究和应用已日益完善。同时,两端的分数阶器件已经在实验室被制造出来。但分数阶电路与系统一些特殊的性质未得到研究,在无线电能传输领域的应用 ...
【技术保护点】
一种整数阶和分数阶串‑并联谐振无线电能传输系统,包括高频功率源(VS)、发射部分、接收部分和负载(RL),其特征在于发射部分包括串联连接的原边分数阶电容和原边分数阶电感原边分数阶电感具有原边电阻(RP);接收部分包括并联连接的副边整数阶电容(CS)和副边分数阶电感(LS),副边分数阶电感(LS)具有副边电阻(RS)。
【技术特征摘要】
1.一种整数阶和分数阶串-并联谐振无线电能传输系统,包括高频功率源(Vs)、发射部分、接收部分和负载(?),其特征在于发射部分包括串联连接的原边分数阶电容(G)和原边分数阶电感(?ρ ),原边分数阶电感(Lpp )具有原边电阻(Rp);接收部分包括并联连接的副边整数阶电容(Cs)和副边分数阶电感(Ls),副边分数阶电感(1^)具有副边电阻(Rs)。2.根据权利要求1所述的一种整数阶和分数阶串-并联谐振无线电能传输系统,其特征在于原边分数阶电容(q)、副边分数阶电容(C5O的电压、电流微分关系均满足:ic=Ca ^,相位关系满足:办,其中,i。为分数阶...
【专利技术属性】
技术研发人员:张波,黄润鸿,丘东元,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:新型
国别省市:广东;44
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