諧振耦合模型,為了便于分析諧振耦合過程的發(fā)生，本文僅取一組發(fā)生諧振耦合的收發(fā)線圈LS與LD進(jìn)行等效電路分析。由于功率發(fā)送設(shè)備采用的均為高頻信號發(fā)射，所以收發(fā)線圈的寄生電阻和電容是不可忽視的，其等效模型。其中D表示收發(fā)線圈之間的距離，M表示收發(fā)線圈之間的互感系數(shù)。

基于電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸技術(shù)，在設(shè)計(jì)中加入了由多個發(fā)送線圈組成的電磁耦合陣列，再經(jīng)控制系統(tǒng)搜索耦合程度最大的線圈,從而鎖定由該線圈獨(dú)立供電，使無線電能傳輸過程中的效率始終保持最高。

基于電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過微處理器控制電磁耦合陣列中每個線圈單獨(dú)供電并檢測供電電流，由微處理器搜索到耦合程度最大的線圈從而鎖定由該線圈獨(dú)立供電。接收線圈通過電磁感應(yīng)接收能量,并通過橋式整流器給用電設(shè)備供電。電磁耦合陣列由多個發(fā)送線圈組成，其空間結(jié)構(gòu)。

制造商:Analog Devices Inc.產(chǎn)品種類:專業(yè)電源管理 (PMIC)RoHS: 輸入電壓范圍:- 3.2 V to 2.8 V輸入電流:0.2 mA最小工作溫度:- 40 C最大工作溫度:+ 85 C安裝風(fēng)格:SMD/SMT封裝 / 箱體:SOIC-8類型:RMS-DC Converter封裝:Cut Tape封裝:MouseReel封裝:Reel工作溫度范圍:- 40 C to + 85 C系列:商標(biāo):Analog Devices開發(fā)套件:AD736-EVALZ工作電源電流:200 uA工作電源電壓:- 3.2 V to 2.8 V產(chǎn)品類型:Power Management Specialized - PMIC1000子類別:PMIC - Power Management ICs單位重量:540 mg

通過頻率為32.89 kHz方波信號發(fā)送能量，在接收端加一個100假負(fù)載完成了無線電能傳輸裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了基于電磁耦合陣列定位的無線電能傳輸方案的可行性，當(dāng)接收端距離發(fā)射端4.5 cm時仍然能夠從發(fā)射端接收到20 mW的功率，電能傳輸效率很高。

CPLD能夠有效地鎖定發(fā)射陣列線圈，傳輸效率最大的線圈組合，可以發(fā)出最合適的載波頻率，進(jìn)行功率傳輸。當(dāng)發(fā)射線圈的電感量發(fā)生微小變化時，傳輸效率大大減小，而接收線圈的電感變化對傳輸效率影響并不明顯。采用電磁感應(yīng)陣列的方案，用電器無論在何方位都能以最大效率獲得發(fā)送端送來的電能，從而解決了耦合電能無線傳輸中，由于電磁場方向的不確定性導(dǎo)致耦合因子低下的問題。