複雜環境中磁諧振式無線電能傳輸研究

《複雜環境中磁諧振式無線電能傳輸研究》是依託中國科學院電工研究所，由張超擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：複雜環境中磁諧振式無線電能傳輸研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張超
• 依託單位：中國科學院電工研究所

項目摘要

磁諧振式無線電能傳輸技術是基於諧振耦合現象利用近區磁場進行非輻射性、中距離輸電的新技術。本項研究將接收端數量、空間位置分布、電能傳輸路徑遮擋、環境物體干擾及不同塗覆層等複雜環境因素概括歸納為統一的電磁問題，提出三維高頻電磁模型及模擬方法，結合實驗研究諧振器元件特性、系統的場路時空特性，解決當前因場路綜合分析手段匱乏難以處理無限邊界、多尺度、薄層結構等問題。研究複雜環境下無線電能傳輸系統的能量傳遞轉化規律，為解決最大傳輸能效、各接收端和諧接收能量、中繼接力傳能等系統能效預測問題提供研究基礎，促進無線感測器網路、植入式醫療器件、電動汽車充電等技術的套用與發展。

結題摘要

磁諧振式無線電能傳輸技術是基於諧振耦合現象利用近區磁場進行非輻射性、中距離輸電的新技術。本項研究將接收端數量、空間位置分布、電能傳輸路徑遮擋、環境物體干擾等複雜環境因素概括歸納為統一的電磁問題，建立高頻電磁模型及模擬方法，研究磁諧振式無線電能傳輸系統特性及與周圍環境的相互影響。理論研究方面，推導了無線電能傳輸全波電磁場方程，建立高頻場路耦合模型，研究了同軸、錯位、多接收端情況下的能量傳輸特性。確立了螺線管線圈和平面圓盤線圈給定條件下參數快速選擇方法。研究了傳輸路徑遮擋物的電磁特性對系統傳輸性能的影響。在硬體平台及實驗研究方面，搭建了寬頻磁諧振無線電能傳輸實驗平台，驗證了高頻場路耦合分析方法的正確性，進一步開展了不同線圈姿態、位置、遮擋物等情況下的能量傳輸規律研究。可為複雜環境下高能效無線電能傳輸系統設計提供一定的理論指導。