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技术方案

无线电源模块原理

来源:未知 作者:德意志工业 时间:2020-06-07 00:06

无线电源技术是一种利用无线电传输电力能量的技术,它要求传输效率尽可能高,传输功率尽可能大,这样才能满足对电力的需求。其研究应用领域涉及广泛,传输功率相差较大,小到用于生物移植的几十毫瓦、小型设备几十瓦功率,大到电动汽车或运动机器人的上千瓦功率以及磁悬浮列车应用的上兆瓦功率。目前存在三种解决技术:电磁感应技术、无线电波技术和电磁共振技术。 

 
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电磁感应技术
此技术类似电力系统中常用的变压器技术。在变压器的原边通入交变电流,副边由于电磁感应原理会产生感应电动势,若副边电路连通,即可出现感应电流,其方向遵从楞次定律,大小可由麦克斯韦电磁理论解出。相对于无线电源而言,变压器的原边相当于电源发射线圈,副边相当于电源接收线圈,这样就可以实现电能从发射线圈到接收线圈的无线传输。这种非接触式无线电力传输方式制造成本较低、结构简单、技术可靠、传输功率可从几瓦到几百瓦。
但是传送距离小于25px,被充电产品必须置于充电器附近,充电器必须具备对被充电产品进行辨识的能力,否则会向附近任意金属传输能量,导致其发热并产生危险。
电磁共振技术
这种技术基于电磁共振耦合原理,需要的发射和接收两个共振系统可分别由感应线圈制成。通过调整发射频率使发射端以某一高频率振动,其产生的不是弥漫于各处的普通电磁波,在两个线圈间形成一种能量通道。接收端的固有频率与发射端频率相同,因而发生了共振。随着每一次共振,接收端感应器中会有更多的电压产生。经过多次共振,感应器表面就会集聚足够的能量,这样接收端在此非辐射磁场中接收能量,从而完成了磁能到电能的转换,实现了电能的无线传输。这种非接触式无线电力传输方式传输功率可达几千瓦、传送距离可达3~4米,但是必须对所需频率进行保护,在几米范围内进行传输需要几MHz到几百MHz的频率。
无线电波技术
这种技术是利用微波或激光形式来实现电能的远程传输,系统由电磁波发生器、发射天线、接收天线、高频电磁波整流器、变电设备和有线电网组成。
电磁波发生器是微波源或激光器,把电源传送的电能转变为大功率、高频的电磁波,馈送给发射天线;发射天线将电磁波发送出去;接收天线收集电磁波的能量并输入高频电磁波整流器,产生的高压直流电经逆变后送入有线电网。这种非接触式无线电力传输方式传送距离可达10m,但是传输功率小(最高100mW)、功效低,发射器无线电波发送的大量功率以无线电波的方式被浪费掉。
可以实现电能从发射线圈到接收线圈的无线传输。这种非接触式无线电力传输方式制造成本较低、结构简单、技术可靠、传输功率可从几瓦到几百瓦。
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