【技术实现步骤摘要】
高效无线电能传输的等长度接收线圈设计方法
本专利技术属于无线电能传输
,具体涉及磁耦合电能传输系统线圈的设计方法。
技术介绍
无线电能传输又称非接触式电能传输,指的是电能在从电源端传送到用电设备的过程中,所使用的传输介质由传统的有形介质变成空中的无形介质,设备之间无需直接接触,避免了由于接触导致的摩擦而产生电火花以及线路老化造成的安全隐患,因而成为近年来的研究热点。无线电能传输技术的应用前景十分广阔,不仅可以用于居家设备、电动汽车充电,还可以在航空航天、油田钻井、医疗器械等环境比较特殊的领域发挥极大的应用价值,具有深远的研究意义。根据传输原理,无线电能传输大致上可以分为三类:电磁感应式无线电能传输、微波式无线电能传输、磁耦合谐振式无线电能传输。多年来国内外的科学家在无线电能传输技术方面执着地开展了很多探索研究工作,但进展缓慢。近几年,磁耦合谐振式无线能量传输技术作为一种新兴的无线电能传输技术迅速发展起来,并在无线能量传输领域引起巨大的反响,使无线能量传输技术成为国内外学者研究的又一热点问题。一般地,无线电能传输系统中接收线圈与发射线圈结构相同,导线长度相等,但是随着传输距离的增加,系统的传输效率下降较快,即相同的收发线圈结构并不是最优的线圈结构。如果在接收线圈长度不变的情况下,通过改变其绕制方式,可以减缓效率的降低速度,提高系统的传输效率,整个过程将无需增加耗材,且简便快捷,适合实际应用。
技术实现思路
本专利技术提供高效无线电能传输的等长度接收线圈设计方法,在导线长度不变的情况下,改变其绕制方式,提高系统的传输效率,解决目前无线电能传输系统中普遍存在的 ...
【技术保护点】
1.高效无线电能传输的等长度接收线圈设计方法,其特征在于无线电能传输系统包括发射装置和接收装置,发射装置包括信号发生器、功率放大器、可调电容C1和发射线圈,发射线圈与可调电容C1实现串联谐振;接收装置包括接收线圈、可调电容C2和负载,接收线圈与可调电容C2也实现串联谐振,发射装置中信号发生器产生频率固定的高频信号,经功率放大器输出,驱动发射线圈,通过谐振将信号传递给接收线圈,进而传递给负载,具体设计步骤如下:(1)设定基本参数:根据应用场合和应用对象确定传输距离D,发射线圈与接收线圈的平均半径r1=r2=D/4,初定两平面螺旋线圈的初始半径rout_1=rout_2=10cm,发射线圈的匝间距s1=‑15mm,匝数N1=6,采用线径w为1mm的导线绕制,线圈导线总长度li可由下式计算得出:
【技术特征摘要】
1.高效无线电能传输的等长度接收线圈设计方法,其特征在于无线电能传输系统包括发射装置和接收装置,发射装置包括信号发生器、功率放大器、可调电容C1和发射线圈,发射线圈与可调电容C1实现串联谐振;接收装置包括接收线圈、可调电容C2和负载,接收线圈与可调电容C2也实现串联谐振,发射装置中信号发生器产生频率固定的高频信号,经功率放大器输出,驱动发射线圈,通过谐振将信号传递给接收线圈,进而传递给负载,具体设计步骤如下:(1)设定基本参数:根据应用场合和应用对象确定传输距离D,发射线圈与接收线圈的平均半径r1=r2=D/4,初定两平面螺旋线圈的初始半径rout_1=rout_2=10cm,发射线圈的匝间距s1=-15mm,匝数N1=6,采用线径w为1mm的导线绕制...
【专利技术属性】
技术研发人员:施艳艳,张一鸣,王萌,刘伟娜,彭玉锋,高金辉,梁洁,
申请(专利权)人:河南师范大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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