自組織無線電能傳輸網關鍵技術研究

《自組織無線電能傳輸網關鍵技術研究》是依託重慶大學，由孫躍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：自組織無線電能傳輸網關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫躍
• 依託單位：重慶大學

中文摘要

無線電能傳輸技術是有效解決電氣設備電能靈活、安全接入的最佳解決方案，目前已成為國內外備受關注的研究熱點，然而通常意義下的無線電能傳輸技術只能以點對點模式實現電源對受電設備的直接供電。針對空間分布的多設備實時均衡供電問題，提出自組織無線電能傳輸網概念，以自組織方式構建接力型電能傳輸通道，實現網域內任意位置設備的實時供電和多設備均衡電能保障，有效解決空間隨機分布設備群實時供電問題。重點研究自組織無線電能傳輸網基本架構和自組織工作機制、磁共振頻率魯棒性問題（提高傳輸效率、保證電能傳輸穩定性）、電能雙向無線傳輸技術（節點對等性的基礎）、能量多跳路由算法（確保電能傳輸的高效性）等相關瓶頸技術問題。該技術特別適用於空間隨機分布設備群（如多移動機器人協同工作系統等）的持續供電和網內節點電能均衡控制，並可推廣套用於無線感測器網路的節點電能保障、分散式衛星群能量保障等工程領域。

結題摘要

為實現一定尺度空間範圍內任意位置設備的實時供電和多設備均衡電能保障，有效解決空間隨機分布設備群實時無線供電問題，項目提出了自組織無線電能傳輸網技術，以自組織方式構建“接力型”電能傳輸通道。並圍繞該技術中的關鍵科學問題：自組織無線電能傳輸網能量路由機制問題、節點魯棒性問題及無線電能雙向傳輸問題等展開了一系列深入研究。針對自組織無線電能傳輸網能量路由機制方面，提出了一種基於節點中繼的電能多跳式傳輸模式的能量路由機制；提出了一種基於不均勻分簇機制的能量路由規劃，實現電能傳輸效率最大化。針對無線電能傳輸網中節點頻率魯棒性問題，基於不動點理論給出了系統穩定性判據，提出一種基於延時干擾的分岔頻率輸送控制方法；提出了一種基於波形識別的頻率識別和控制方法，能夠確保系統工作在理想頻率。同時項目提出了一種能量信號傳輸通道共享技術，利用無線電能傳輸網中電能傳輸通道實現數位訊號實時、雙向傳輸。項目提出的自組織無線電能傳輸網技術能夠有效地解決無線電能傳輸系統中的瓶頸問題，即傳輸能效和傳輸距離之間的矛盾，從而拓展出了一種實現中尺度空間無線電能傳輸的新模式。