无线电能传输技术及应用.ppt

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1、无线电能被传输的相关技术以及相关应用,姓名是李灏,专业为机械电子工程开元棋官方正版下载,学号是 SX1505101,主要涵盖的内容有,无线电能有着简介涉及传输这项技术,磁耦合谐振样式的无线电能存在传输的原理还有特性,无线电能在被植入的医疗器械里出现应用,无线电能进行传输这项技术有过简介,电能所谓的无线传输这个概念的提出最早能够追溯到 19 世纪的末期,1893 年 NikolaTesla 在芝加哥举办的世界博览会上首次展示了借助无线方式来电的荧光照明灯具,1891 年 Tesla 向外展示了无线传输的原理,无线电能有着传输是 wirelesspowertransfer 简称为 WPT,又被称作是无接触式接触的电能采用传,是给 electricaltransferCPT,就是指电能从电源到达负载的一种未曾经过电气的

一直以来,无线电能传输都是人类怀揣的梦想,其属于直接接触的能量传输方式,2007年,美国麻省理工学院,也就是Massachusetts Institute of Technology简称MIT的Marin Soljacic教授等人,在中等距离无线电能传输方面借助磁耦合谐振原理取得了新进展,他们在距离电源2m开外隔空将一盏60W灯泡点亮,并且效率达到了40,之后还在 Science 杂志上发表其研究成果,进而引起世界轰动,随后世界各地研究人员针对无线,电能传输展开了越来越多的研究。这里面包含无线电能传输技术简介,还有MIT无线电能传输、装置和实验组成员及无线电能传输。又存在无线电能,传输分类,无线电能传输技术还包含简介,空间具有太阳能发电站,在此SHARP项目中微 。

3、波供电样机,微波辐射式无线电能传输及相关应用,能量输入,能量输出,无线电能传输技术简介,感应耦合式无线电能传输及相关应用,感应式无线电能传输技术利用了法拉第电磁感应定律,将输入线圈与输出线圈临近放置,使输入线圈流入交变电流,进而产生交变磁场,变化的磁场在输出线圈感应出电动势,完成无线电能传输,整个过程是电能一磁场能一电能的转化方式,应用于充电式电动汽车,植入电子药疗,个人电子消费产品,日常家电,无线电能传输技术简介,充电式电动汽车,诺基亚Lumia920无线充电,无线电能传输技术简介,电磁耦合谐振式无线电能传输技术由麻省理工学院MIT MarinSoljacic教授于2006年在美国。

4、在物理学会工业物理论坛上首次被提出,其工作原理乃是利用两个电磁系统,这两个电磁系统具有相同谐振频率,且具备高品质因数,当发射线圈以某一特定频率开展工作时,在与之相距一定距离的接收线圈处,借助分布式电容与电感的耦合作用,产生电磁耦合谐振,高频电磁能量在两线圈之间进行大比例交换,当接收线圈上连接有负载时,负载会吸收一部分能量,进而实现了电能的无线传输 无线电能传输技术有所介绍 MIT螺旋式无线电能传输样机 美国高通公司所生产的多终端充电台 海尔无尾电视 磁耦合谐振式无线电能传输原理与特性 一 基本传输结构有两线圈结构、四线圈结构 磁耦合谐振式无线电能传输原理与特性 谐振式无线电能传输技术最基本的实现方式是采用两线圈结构 也就是直接将高频

5、电源和发射线圈相连,负载跟接收线圈相连,通过线圈自身的分散电容或者集中补偿电容达成谐振,采用两线圈结构的电路模型简易,系统设计简便,然而,采用两线圈结构模型,会给系统的传输距离带来严重限制,即便实现了谐振,系统的传输距离也难以达到要求,这是由于当系统仅有发射线圈与接收线圈时,随着两线圈距离的细微增加,两线圈之间的耦合系数会急剧减小,进而致使传输效率急剧降低,为提升传输距离,研究人员提出了四线圈结构模型,四线圈结构是在两线圈结构的基础上增添了电源线圈和负载线圈,之所以采用四个线圈的结构,是因为当发射线圈与接收线圈之间的距离提升到中等距离后,尽管两线圈之间的耦合系数极小,但是能够通过调整电源线圈与发射线圈的耦合系。

6、数以及接收线圈与负载线圈拥有耦合系数,这能保证系统获取最佳的阻抗匹配,进而获得较高的传输效率,磁耦合谐振式无线电能传输有着原理与特性,二、近场理论,磁谐振耦合无线电能传输发生在近区场,近区场中电磁场能量不向外辐射,也就是非辐射性磁耦合,另外,近区场的电磁场强度较强,远区场是弱场,进入远区场的电磁场波不能返回对线圈产生谐振作用,而近区场电磁场的能量基本在发射端与接收端之间周期性地来回流动,距离发射线圈中心一定范围内是系统传输电能的有效区域,超出该区域系统不能有效地传送电能,从这个角度也能说明磁谐振耦合式无线输电的距离主要在近场区,磁耦合谐振式无线电能传输原理与特性,三、耦合模理论磁谐振耦合无线电能

7、传输的理论基础名为耦合模理论,Coupled ModeTheory,这个理论的基本思想是两谐振模式间通过恰当耦合,具体就是载流线圈之间凭借彼此磁场的相互联系,在某一确定频率下产生谐振,进而形成能量于两个谐振腔之间的全转移,这样就能获得高效率的能量转移,然而其他偏离谐振频率的物体之间的相互作用很弱,对能量传输影响较小,磁耦合谐振式无线电能传输原理与特性,四,电路理论,利用两线圈结构构成的等效电路图,依据基尔霍夫定律,能够得到两线圈结构的回路方程,当电源频率等同于系统自谐振频率时,会发生谐振,此刻这一原理与特性,五,磁耦合经谐振达到无线传输,磁耦合谐振式无线电能传输

8 magnetic linked resonant wireless power transfer MCR WPT,凭着采用谐振的原理所致,在中等距离传输这种情况之下,其传输距离通常是传输线圈直径的好几倍在传输的时候,能够依然得到较高效率以及较大功率此外电能传输并不受空间当中非磁性障碍物实施影响,相比较于感应式而言,这一方法传输距离更远,相比较于辐射式来讲,其针对电子磁场所处环境所带来的影响较小并且使得功率较大,正是围绕这些优势所在,MCR WPT拥有愈加凸显到更多研究,无线电能传输于医疗器械植入应用方面在起着实效。植入式电子装置,植入式刺激器,植入式电子测量系统,其植入式药疗装置,植入式人工器官以及辅助装置心脏起搏器,除颤器,胶囊内窥镜开yun体育官网入口登录app,植入式注射泵,人工心脏, 人工耳蜗,目前在市场之上有着一些

9,锂电池供电被植入式医学电子装置采用,这种内置电池供电方式最大缺点乃使用寿命受限,一旦电量耗尽,将只能于再次手术时更换电池,而部分患者因年事已高或其他缘由不适宜再次手术,即便可手术也会带来风险,无线电能输送于植入医疗器械乃应用,其特点适宜医学式植入式电子器件领域。只有接收线圈在且与发射接收具相同谐振频率,能量传递才得以实现。与特定频率物体不同,非该特定频率物体基本不受影响。因该技术属近场无损非辐射谐振耦合,与电磁感应、体导电等方法比,其传输距离更远、效率更高。该技术传输能量时不受非导磁性障碍物影响,意味着有一定穿透力。

10、无线电能传输能应用在视线达不到的地方,譬如生物组织内部等,在植入医疗器械中有其应用。2011年,美国华盛顿大学、匹兹堡大学医学中心与英特尔宣布,利用磁耦合谐振无线电能传输技术,共同试制出了植入式人工心脏使用的供电系统,该供电系统虽建立在一般直径约数十厘米的谐振线圈基础上,但进行了改进,在人工心脏上安装了直径4.3cm 的接收线圈,并置入模拟人体组织环境的容器中,此外又对能否从容器外部施供电予以相关实验研究,其最终产生的成果展现于此事实,能够运用具备 80%传导功率比例去保持稳定供能操作。若想与可供近两小时能确保人工心脏进行机能推动的蓄电池共同作用以此供电,电源线自此不用探至体外,因其具有相应防护机制所以被认定为此期间遭受到感染的情况几率会骤减很多。再有,如果电源还未耗尽,患者在这段时间内还能取下电源系统,可淋浴,可在泳池游泳,且该技术不单单适用于人工心脏,会在其他医学领域得到更广泛应用。美国两所大学以及英特尔成功研制完成关于人工心脏的供电系统,实现无线电能传入。不过该传入有一定难度。若把无线电能传输技术应用于植入式医疗器械领域,人工心脏这一物象在试验阶段呈现有几个主要阻碍:第一是装置内部几个敏感器械,线圈方位较为敏感,环境各项参数敏感,植入性需克服各类情况,且需要将装置进一步优化,从而达到便携的效果,因便携在设计上会产生相关电磁兼容问题。要是上述难题并没有得到妥善的消除,那么无法对患者进行自由活动期间提供安全可靠且持续的无线电源推进开元ky888棋牌官网版,患者体内必须植入备用电池,一旦这样做,无线电能传输可能就无法拥有当下具备的优势。直至目前,借助磁耦合谐振的人工心脏无线电供电系统距离临床应用其实还很远,例如分布式 FREE D 人工心脏电能引入概念系统 。谢谢观看

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