基于磁负超材料的无线电能传输系统

摘要：

针对MCR-WPT系统的传输效率受距离约束程度高等问题,本文分析讨论了磁负超材料介质板对MCR-WPT系统传输效率的影响,推导并验证了磁负超材料介质板对消逝波传输的增强作用.利用HFSS构造了一种工作在ISM频段的MCR-WPT系统,并设计了一种适合该MCR-WPT系统的低频平面螺旋型磁负超材料介质板.当系统工作频率大于25MHz时,该低频磁负超材料介质板表现出磁负特性.通过将所设计的不同周期排列的磁负超材料介质板放置在MCR-WPT系统的不同位置,研究了不同条件下螺旋型磁负超材料介质板对系统传输效率影响.仿真和实验结果表明:在MCR-WPT系统发射端插入小尺寸磁负超材料介质板、接收端插入中等尺寸磁负超材料介质板时,系统传输效率能够得到有效提高;在传输距离不变的前提下,加入磁负超材料介质板后MCR-WPT系统的传输效率至少提高20％,其中实验平台中系统传输效率提高了近30％.

关键词：MCR-WPT、磁负超材料、HFSS、传输效率

所属期刊栏目：30

分类号：TM72(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家863高技术基金项目2012AA062203;国家自然科学基金51134024,U1261125

在线出版日期：2015-09-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

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