基於多諧振耦合的無線電能和信息同步傳輸技術研究

《基於多諧振耦合的無線電能和信息同步傳輸技術研究》是依託哈爾濱工業大學，由魏國擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於多諧振耦合的無線電能和信息同步傳輸技術研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：魏國

項目摘要

在眾多實際套用需求中，不僅需要電能的無線傳輸，同時還要求實時的單向或雙向信息同步傳輸。依據磁耦合諧振電能傳輸和諧振式磁通信理論上的統一性，提出基於多諧振耦合技術的高效解決方案，並圍繞關鍵科學問題展開研究,實現共用耦合機構的中距離無線電能和雙向信息的傳輸。提出一種具有高諧振容量的多諧振耦合機構；研究基於電路和磁路理論的一體化建模方法，進而形成基於正向模型和多目標最佳化算法的系統結構參數逆向最佳化設計方法，為實際系統的構建提供理論指導；針對接收端位置/負載動態變化時電能和信息同步傳輸的難題，研究基於阻抗匹配和激勵源頻率調節的自適應複合控制策略，提高效率和穩定性；為進一步拓展套用範圍，研究多諧振耦合框架下的電能和雙向信息傳輸技術以及中繼增強技術；在實驗研究上，將該技術引入無人搬運車無線供電系統中，提高了方便性和靈活性。項目研究將推動無線電能和信息同步傳輸技術的發展並豐富其理論和技術體系。

結題摘要

在眾多實際套用需求中，不僅需要電能的無線傳輸，同時還要求實時的單向或雙向信息同步無線傳輸。項目依據磁耦合諧振電能傳輸和諧振式磁通信理論上的統一性，提出了基於多諧振耦合技術的高效解決方案，並圍繞關鍵科學問題展開了研究,實現了共用耦合機構的中距離無線電能和雙向信息的傳輸。深入研究了具有高諧振容量的多諧振耦合機構：系統研究了系列複合諧振電路撲結構和特性，完成了基於正向模型和多目標最佳化算法的磁耦合機構參數逆向最佳化設計方法；針對接收端位置/負載動態變化時電能和信息同步傳輸的難題，提出了基於阻抗匹配和激勵源頻率調節的自適應複合控制策略；在深入研究電能和信息同步傳輸機理的基礎上，提出了多種基於多諧振耦合的電能和雙向信息無線同步傳輸方法；面向實際套用需求，構建了兩級無線能量和信息同步傳輸系統：第一級實現單發射線圈和單接收線圈的單向能量傳輸和雙向信息傳輸，對電池進行無線充電；第二級實現單發射線圈多接收線圈的能量單向傳輸和信息多向傳輸，對多個負載供電。項目研究豐富了無線電能和信息傳輸的理論和技術體系，推動了無線電能和信息同步傳輸技術的發展。