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非对称线圈谐振式无线充电系统的设计与研究

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【作者】 杨瑞东杨俊卿孙博

【Author】 YANG Ruidong;YANG Junqing;SUN Bo;College of Electrical Engineering and Automation,Shandong University of Science and Technology;

【通讯作者】 杨俊卿;

【机构】 山东科技大学电气与自动化工程学院

【摘要】 动物机器人神经刺激器使用微型电池供电,较小的电池容量限制了刺激器的工作时长,为能使刺激器持续工作,文中提出一种基于无线充电的供电方案。为减小接收线圈的重量和尺寸对动物运动的影响,需要选择较小的尺寸,同时要保障足够的传输功率,因此提出并设计了基于非对称谐振线圈的无线充电方案。首先,基于电路理论和无线电能传输系统的电路模型,分析无线电能传输系统传输特性;然后,基于Matlab分析线圈匝数和线圈半径对传输性能的影响,并通过HFSS探明了非对称谐振线圈情况下传输距离与磁场的空间分布的关系;最后,建立一套基于磁耦合谐振的非对称无线电能传输实验平台,并进行实验验证。实验结果表明,理论数据、模拟数据和实验数据吻合较好,此方案既能满足接收线圈尺寸小的要求,又能抑制频率分裂,提高传输功率和效率,完全适用于动物机器人神经刺激器的无线电能传输。

【基金】 国家自然科学基金:基于动物机器人的植入式专用芯片设计与实验研究(61203370)~~
【所属期刊栏目】 能源技术 (2019年12期)
  • 【DOI】10.16652/j.issn.1004-373x.2019.12.022
  • 【分类号】TM724
  • 【下载频次】40
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