【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁谐振耦合无线能量传输
,尤其涉及一种。
技术介绍
磁谐振耦合无线能量传输系统中,能量是通过两个具有同一谐振频率的自谐振线圈之间的磁耦合进行传递的,耦合系数对于能量传输的功率和效率起着至关重要的作用。根据耦合系数的大小,磁谐振耦合无线能量传输系统可以分为三种方式:强耦合、临界耦合和弱耦合。在强耦合到临界耦合的范围内,能量传输的功率和效率最大,并且不随耦合系数发生变化,但传输功率最大值点对应的频率有两个,一个高于线圈的自谐振频率,另一个低于线圈的自谐振频率,即最佳传输频率点并不是线圈的自谐振频率。随着耦合系数的逐渐降低,传输功率最大值点对应的两个频率逐渐靠拢,直到耦合系数达到临界耦合时,传输功率最大值点对应的频率在自谐振频率处重合。随着耦合系数进一步降低到弱耦合区域,传输功率和效率随耦合系数的下降而逐渐减小,但最佳传输状态始终保持在自谐振频率处不变。当自谐振线圈的大小、形状及放置方式确定时,耦合系数直接反应了传输距离的远近。强耦合时能量传输的距离短,产生频率劈裂的现象使得系统在自谐振频率处的传输功率很低,这种方式在无线能量传输的应用中很少采用。弱耦合时能量传输的功率和效率也比较低,而且随着传输距离的增加,耦合系数进一步变小,能量传输的功率和效率也随着变小。所以,基于磁谐振耦合无线能量传输的最佳状态是系统工作于临界耦合的情形。但是,由于临界耦合所对应的传输距离是确定的、有限的,这在无线能量传输的应用中受到了很大的限制。所以,最好的传输方式是能量传输的距离远,功率大,效率高。为此,必须找到一种技术方法实现该传输方案。
技术实现思路
本专利技术的 ...
【技术保护点】
一种磁谐振耦合无线能量传输系统的临界耦合控制方法,其特征是所述方法包括:步骤1:确定所述系统的无线能量传输距离D;步骤2:根据无线能量传输距离D,利用公式计算所述系统的耦合系数;其中,u0为真空磁导率,u0=4π×10?7,单位:亨利/米,r1、r2、n1和n2分别为发射线圈和接收线圈的半径及匝数;步骤3:利用公式ωM=Rs=RL,计算临界耦合状态时所述系统的源电阻最佳阻值Rs和负载电阻最佳阻值RL;其中,ω=2πf,f为所述系统的工作频率;步骤4:分别将所述系统的源电阻阻值和负载电阻阻值调节至源电阻最佳阻值Rs和负载电阻最佳阻值RL。FDA00002684639000011.jpg
【技术特征摘要】
1.一种磁谐振耦合无线能量传输系统的临界耦合控制方法,其特征是所述方法包括: 步骤1:确定所述系统的无线能量传输距离D ; 步骤2:根据无线能量传输距离D,利用公式2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征是所述步骤4具体为,分别将两个阻抗变换器连接到源电阻和负载电阻两端;所...
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