电磁-机械同步共振无线传能与转换方法研究
发布人:刘鹏飞  发布时间:2015-11-25   浏览次数:

无接触(也称无线)电能传输在不易拖带电线的长期连续供能应用领域显得极其重要,如植入式人工生物器件,微小型机器人等。寻求高效、便捷和可控的较远距离无线电能传输方法意义十分重要。

本课题组提出的利用电磁-机械同步共振方法和新型磁性功能材料研究在无接触情况下电能和机械能的高效传输和转化问题,这在国内外尚属首次。即将为电能、机械能的无线高效传输、转换和控制提供可能的解决途径。该研究首先基于电磁场共振耦合原理,将电能无线传输到一定范围的空间任意位置,将共振线圈接收的电能转化为磁能,然后采用超磁致伸缩功能材料在磁场的激励下,产生伸缩变形,输出力和位移,实现电能到机械能的高效无线传输和转化,还可以实现无线控制。

    设计磁致伸缩材料的机械共振频率与电磁场共振频率一致,可以获得正反馈的效果,进一步增强机械能的转换输出效率。设计高品质因数的电路拓扑结构和实现电磁-机械同步共振是研究关键,因此需要建立和求解电、磁、机械(力)场路耦合数学模型。该研究成果可为不易拖带电线的微小型机器人等的供能提供方便。