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偶极子线圈共振系统背景知识

2018/06/19189 作者:佚名
导读: 2007年,MIT(麻省理工学院)推出了磁共振耦合系统(CMRS),其能够在2.1米的范围内通过电磁场进行供电。该发明使得远距离无线供电的发展研究变得炙手可热。然而,就延伸无线功率的距离而言,磁共振耦合系统(CMRS)在商业化的进程中暴露出了一些有待解决技术缺点,其中包括:线圈结构过于复杂(由4个线圈输入、输出、接受和负载);谐振线圈尺寸过大;高频(在10 MHz范围内)要求发射机和接收机线

2007年,MIT(麻省理工学院)推出了磁共振耦合系统(CMRS),其能够在2.1米的范围内通过电磁场进行供电。该发明使得远距离无线供电的发展研究变得炙手可热。

然而,就延伸无线功率的距离而言,磁共振耦合系统(CMRS)在商业化的进程中暴露出了一些有待解决技术缺点,其中包括:线圈结构过于复杂(由4个线圈输入、输出、接受和负载);谐振线圈尺寸过大;高频(在10 MHz范围内)要求发射机和接收机线圈产生共振,从而导致传输效率低;由于要求达到2000的品质因数,这使得谐振线圈对周围环境因素非常敏感,比如温度、湿度、和人的靠近。

Rim教授通过DCRS提出了一个可行的方法来解决这些问题,他优化设计了一种具有两个磁偶极子线圈的线圈结构,初级线圈用来诱导磁场,次级线圈用来接受电能。不同于内置CMRW中的笨重的环形空气线圈,KAIST的研究小组在其中心采用了紧凑的铁氧体磁芯棒与线圈。初级绕组的高频交流电流产生的磁场,然后联动磁通感应在次级绕组的电压。

既可伸缩又轻便的偶极子线圈谐振系统(DCRS)仅仅3米长,10厘米宽,20厘米高,明显比磁共振耦合系统(CMRS)小巧很多。该系统有100的低品质因素,使其对抗环境改变的稳定性增加了20倍,并且能够在100KHz的低频下很好的工作。该团队进行了多次实验并取得了可喜的成果:例如,在20KHz运作下,在3米、4米、5米距离处最大输出功率分别为1403W、471W和209W。对于100W的电力传输,在3米、4米和5米处整个系统效率分别为36.9%、18.7%和9.2%。"使用偶极子线圈谐振系统,能够在五米的范围内对一个大型LED电视或者同时对三个40W的电风扇进行供电。"Rim教授说。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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