《面向體域網的無線電能傳輸網路關鍵技術研究》是依託北京理工大學，由閆卓擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：面向體域網的無線電能傳輸網路關鍵技術研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：閆卓
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
體域網感測器節點因植入體內或放置在體域範圍內，為保證人體舒適度需要縮小節點電池體積，犧牲工作壽命。因當前感測器節點逐漸向承載更多功能、更優性能的趨勢發展，需要消耗更多的能量，傳統的依靠節能和低功耗方式提高節點工作壽命的思路存在局限性。本項目擬採用磁諧振無線電能傳輸方式為體域網續供能量，將諧振器內置於感測器節點中組成體域無線電能傳輸網路。由於人體四肢擺動或姿勢改變會導致按照特定拓撲結構進行模擬和計算的方法失效，本項目提出研究適用於體域網節點時變狀態的無線電能傳輸網路高頻電磁模型和數值計算方法，設計微尺寸、優傳輸性能節點用諧振器，考查無線電能傳輸網路節點處於靜態和動態變化情況下空間分布、姿態以及能量傳輸鏈路的差異對傳輸性能的影響規律，為系統在體域環境獲得最大傳輸能效、各節點穩定傳能、隨動最優鏈路選擇等實際套用涉及的問題，提供實用化的理論指導，為無線電能傳輸在體域網供電的廣泛套用提供研究基礎。
結題摘要
本項目研究了適用於體域網節點時變狀態的無線電能傳輸網路高頻電磁模型和數值計算方法，採用耦合模模型和互感理論模型分析了磁諧振式輸電技術的能量傳播原理與特性。在硬體平台及實驗研究方面，搭建了以E類功放作為系統電源的單源多用戶無線電能傳輸系統，論證分析了系統各部件和總體的傳輸規律、特性。研究分析了在負載一定範圍內變動的情況下，易受負載變動而影響輸出特性的E類功放的輸出情況和多用戶輸電系統的功率、效率與多個影響因素的關係。提出了對無線電能傳輸系統頻率跟蹤控制的方法。使用粒子群算法控制發射端信號源頻率同步跟蹤振盪電路固有諧振頻率，並結合Matlab仿真驗證了頻率跟蹤控制的有效性。經實驗驗證，頻率跟蹤控制系統對傳輸系統在過耦合處，存在頻率分裂現象時的負載電壓有明顯提升。
