無線傳輸是指利用無線技術進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式。隨著無線技術的日益發(fā)展，無線傳輸技術應用越來越被各行各業(yè)所接受。其安裝方便、靈活性強、性價比高等特性使得更多行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)采用無線傳輸方式，建立被監(jiān)控點和監(jiān)控中心之間的連接。

近日，神戶大學的副教授Mishima Tomokazu和臺灣國立中興大學的Lai Ching-Ming教授合作研發(fā)了一種用于無線電力傳輸?shù)男滦凸β士刂破飨到y(tǒng)。這種系統(tǒng)精度高、效率高，電路比現(xiàn)有系統(tǒng)簡單。這將有助于實現(xiàn)高度可靠和具有成本效益的無線傳輸系統(tǒng)，對電動汽車、無人機和其他此類車輛尤其有益，同時還可以應用于心臟起搏器等植入式醫(yī)療設備的生物醫(yī)學無線電力傳輸。

在無線傳輸系統(tǒng)中，非接觸式電力傳輸發(fā)生在傳輸(Tx)線圈和接收(Rx)線圈之間。但是，如果兩個線圈之間距離（間隙）增加并且它們不再處于最佳位置，則會損失大量傳輸?shù)墓β省榱朔乐褂蛇@些事件引起的功率損失和效率降低，有必要根據(jù)電池容量控制電氣參數(shù)，如Tx和Rx線圈電流的頻率。因此，電源轉換和控制器設備的結構會變得更加復雜。

為了解決上述技術問題，Mishima Tomokazu和Lai Ching-Min及其研究團隊開發(fā)了一種新穎的控制系統(tǒng)，可將諧振頻率跟蹤和負載阻抗調節(jié)應用于Tx側的高頻逆變器。諧振頻率跟蹤通過Tx線圈的電流和電壓之間的相位差，以高效的方式自動調整高頻逆變器的運行。此外，將delta sigma變換（一種處理電信號的技術）應用于高頻逆變器的脈沖密度調制，無需在Rx側使用復雜的額外控制器。

通過這種方式，研究人員開發(fā)了一種新穎、實用且具有成本效益的功率控制方案，使無線電力傳輸系統(tǒng)能夠從Tx側以高精度和高效率運行。這一實驗表明，減少電路元件數(shù)量是有可能的。

該研究論文題為“Load-Adaptive Resonant Frequency-Tuned - Pulse Density Modulation for Class-D ZVS High-Frequency Inverter-based Inductive Wireless Power Transfer”，已發(fā)表IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics上。

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論文原文：https://ieeexplore.ieee.org/document/9508787

標簽： 成本 輕量 緊湊 科學家