CN104993617B - 一种磁谐振无线电能传输系统及其阻抗匹配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无线输电领域中一种磁谐振无线电能传输系统及其阻抗匹配方法，主要解决了磁谐振无线输电系统中随着接收端与发射端相对位置改变，系统传输性能急剧降低的问题。该系统主要由三部分构成：交流电源，自动阻抗匹配模块和磁谐振无线输电模块。交流电源给系统提供电能；自动阻抗匹配模块由反射系数检测器、中央处理单元、电机控制器和L型可调匹配电路构成。反射系数检测器检测输电模块反射系数的模和相位并将检测结果传送至中央处单元，中央处理单元处理前一级的输入并通过阻抗匹配算法输出控制电机控制器的指令，得到指令的电机控制器调节匹配网络中的可变电抗元件实现阻抗匹配；输电模块由四线圈结构的磁耦合谐振系统构成。
Description
技术领域
本发明属于磁耦合谐振无线电能传输技术领域，涉及一种可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统及其阻抗匹配方法，适用于磁耦合共振无线电能传输系统中随着发射端和接收端相对位置改变，耦合结构阻抗也发生改变的情况。
背景技术
自尼古拉·特斯拉在一个世纪以前提出无线电能传输理论之后，无线电能传输就一直是人们研究的热点。多年来国内外专家一直在进行无线电能传输的研究，但一直以来科研进展缓慢，直到2007年6月，麻省理工学院(MIT)物理教授Marin Soljacic及其小组成员提出一种基于强磁耦合磁谐振的全新方案，实验中使用两个直径为60cm、由铜线绕制的线圈，并使线圈的固有谐振频率处于9.9MHz，利用磁耦合共振原理成功点亮了一个离电源约2m的60W电灯泡，后来这项技术被称为WiTricity，至此，开辟了无线电能传输技术的研究盛况。为了使无线电能传输技术尽快得到应用，2010年9月1日，全球首个推动无线充电技术的标准化组织--无线充电联盟(Wireless Power Consortium，WPC)在北京宣布将Qi无线充电国际标准率先引入中国，信息产业部通信电磁兼容质量监督中心也加入该组织，其中深圳桑菲消费通信有限公司是Qi标准的支持者，也是该联盟常务理事成员中唯一一家中国企业。
目前国内外无线电能传输的实现有三种方式：
1.电磁感应式——类似于松耦合变压器，通过初级和次级线圈的电磁感应产生电流，从而将能量从发射端输送到接收端，适合效率较高的近距离传输。
2.电磁辐射式——其基本原理类似于早期使用的矿石收音机，目前已有相对成熟的理论，作用范围广、传送功率大，但对生物环境影响较大且效率低下。
3.磁耦合共振式——麻省理工学院Marin Soljacic及其小组成员提出的全新方案，其原理是利用磁场的非辐射近场耦合来传递能量，在很大程度上减小了对人体的伤害，延长了无线电能传输的距离，此方式传输效率高、距离远、功率大，是未来无线电能传输发展的主流方向。
磁耦合共振无线电能传输系统，是通过两个结构对称的线圈间磁耦合共振来传递能量的，当两线圈发生谐振时，在电源参数不变时通过线圈的电流达到最大，线圈周围磁场最强。耦合线圈中的电容和电感通过不停的充放电，实现发射端和接收端高效率、大功率的能量传输。
磁耦合共振无线电能传输系统虽然有很大优势，但是该系统的有两个最重要前提：耦合线圈不仅要处于谐振状态，还必须是处于临界耦合点。对于一般的无线输电系统电源频率和线圈参数一般不会改变，可保证系统一直处于谐振状态；临界耦合点则是非常容易改变，其主要是受收发线圈相对位置影响比较大，当收发线圈位置发生各种变化时，系统传输性能往往会降低。无线输电中接收端位置通常是比较灵活的。
综上所述，磁耦合共振无线电能传输系统的中收发线圈之间相对位置发生改变时，给系统带来的性能降低不可忽视。当接收线圈发生角度偏转、传输距离增大、水平侧移时等位置变化时，通过改变系统电源频率和线圈参数等方法都不切实际并且比较困难。为此，我们必须找到一种技术方法来优化传输系统——当系统接收端位置发生不可预测的改变时，可以快速方便的提高系统的传输性能。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于针对磁耦合共振无线电能传输系统中随着收发线圈相对位置发生改变而导致系统传输功率下降的问题，从阻抗匹配角度提出的一种具有自动阻抗匹配功能的磁谐振无线电能传输系统。该系统是通过中央处理单元对检测到的反射系数进行处理，得到电机控制器的控制量，从而电机控制器调节可变电容来实现阻抗匹配，在同等条件下可以显著提高系统传输效率和功率，有效消除接收端位置发生改变时对系统带来的负面影响。
为实现上述目标，本发明实现的技术方案如下：
一种磁谐振无线电能传输系统，所述的磁谐振无线电能传输系统包括磁谐振无线电能传输模块和自动阻抗匹配模块，所述自动阻抗匹配模块连接在磁谐振无线传输模块的发射端，所述的磁谐振无线传输模块包括空间位置可变的接收线圈和空间位置固定的发射线圈；
所述自动阻抗匹配模块包括反射系数检测器、中央处理单元、电机控制器、L型阻抗匹配电路，所述的反射系数检测器与阻抗匹配电路串接，所述反射系数检测器的信号输出端连接中央处理单元，所述中央处理单元的信号输出端连接电机控制器，所述电机控制器的信号输出端控制连接L型阻抗匹配电路。
根据本发明所述的一种可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统，所述的中央处理单元包括单片机和连接单片机的具有按键功能的人机交互界面。
根据本发明所述的一种可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统，所述的L型阻抗匹配电路包括第一可调电容、第二可调电容、固定电感和两位置切换开关，所述两位置切换开关的动触头连接第二可调电容，所述两位置切换开关的两个静触头分别连接在所述第一可调电容与固定电感组成的串联支路的两端，所述的电机控制器控制第一可调电容、第二可调电容，所述两位置切换开关通过具有按键功能的人机交互界面控制。
根据本发明所述的一种可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统，所述的两位置切换开关在两个位置处，分别构成正L型阻抗匹配电路和反L型阻抗匹配电路，两位置切换开关由人机交互界面上的按键控制。
根据本发明所述的一种可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统，所述的接收线圈和发射线圈均由两个线圈构成，外侧线圈为单匝线圈，内侧线圈为多匝线圈，所述的接收线圈的外侧线圈连接负载，所述发射线圈的外侧线圈连接自动阻抗匹配。
本发明还提供一种磁谐振无线电能传输系统的阻抗匹配方法，所述的阻抗匹配方法步骤如下：
(1)系统开始工作，反射系数检测器实时检测传输通道上的入射电压波和反射电压波，并将检测结果换算成反射系数的模和相位输入到中央处理单元；
(2)如果反射系数的模和相位相对于阻抗匹配状态时没有变化，则中央处理单元判定无线输电模块中的接收线圈位于初始的最佳位置，系统输电性能最佳，此时系统阻抗处于匹配状态，自动阻抗匹配模块不进行阻抗匹配工作；
(3)如果反射系数的模和相位相对于阻抗匹配状态时发生变化，则中央处理单元判定无线输电模块中的接收线圈空间位置发生变化，系统阻抗处于失配状态，自动阻抗匹配模块开始阻抗匹配工作；
(4)中央处理单元根据反射系数检测器输入的反射系数的模和相位信息，通过阻抗匹配算法得到使系统达到阻抗匹配状态时，第一可调电容和第二可调电容的电容量信息，并发送电容调节指令给电机控制器；
(5)电机控制器从中央处理单元得到指令后，根据步骤(4)得到的电容量信息对第一可调电容、第二可调电容的电容量进行调节，从而改变阻抗匹配网络的阻抗，直到系统阻抗达到匹配状态时停止。
根据本发明所述的阻抗匹配方法，所述的自动阻抗匹配模块包括阻抗匹配电路，所述的阻抗匹配电路包括第一可调电容、第二可调电容、固定电感和两位置切换开关，所述两位置切换开关的动触头连接第二可调电容，所述两位置切换开关的两个静触头分别连接在所述第一可调电容与固定电感组成的串联支路的两端，通过调整两位置切换开关的位置，实现阻抗匹配电路在正L型阻抗匹配电路和反L型阻抗匹配电路之间的切换。
根据本发明所述的阻抗匹配方法，所述的中央处理单元包括具有按键功能的人机交互界面，两位置切换开关通过人机交互界面上的按键控制。
根据本发明所述的阻抗匹配方法，所述的步骤(3)中，自动阻抗匹配模块开始工作时，首先要选择阻抗匹配电路的类型，当磁谐振无线电能传输模块发射端和接收端之间的传输距离相对原始距离增大或者接收端侧移量大于接收线圈半径又或者偏转角度大于π/6时，通过按键控制阻抗匹配电路切换为反L型阻抗匹配电路；
当磁谐振无线电能传输模块发射端和接收端之间的传输距离相对原始距离减小或接收端侧移量小于接收线圈半径又或者接收端偏转角度小于π/6时，通过按键控制阻抗匹配电路切换为L型阻抗匹配电路。
根据本发明所述的阻抗匹配方法，所述的步骤(2)和步骤(3)中，自动阻抗匹配模块工作和不工作的状态信息，均通过人机交互界面显示，操作工根据人机交互界面的显示信息以及接收线圈的空间位置状态，进行按键操作。
本发明的有益效果是：
1.本发明可以针对收发端线圈相对位置灵活改变时，能及时有效的做出调整：使系统始终处于阻抗匹配状态，显著提高系统传输功率和效率。
2.与现有的阻抗匹配电路相比，所述系统采用的可调阻抗匹配电路可以在正L型和反L型两种阻抗匹配电路之间进行切换，大大提高了阻抗匹配的调节范围。
附图说明
图1是本发明所述系统的整体结构图；
图2是本发明的无线输电模块中的线圈结构图；
图3是图2所示结构中两多砸线圈的等效电路模型图；
图4是本发明的磁谐振无线输电模块中收发端在传输方向上的位置变化示意图；
图5是本发明的磁谐振无线输电模块中收发端发生平行不共轴的位置变化示意图；
图6是本发明的磁谐振无线输电模块中收发端发生轴线存在夹角的位置变化示意图；
图7是本发明的自动阻抗匹配模块中位置开关拨到1位置时反L型阻抗匹配电路简化图；
图8是本发明的自动阻抗匹配模块中位置开关拨到2位置时正L型阻抗匹配电路简化图。
具体实施方式
为了使本发明技术方案的内容和优势更加清楚明了，以下结合附图，对本发明的可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统进行进一步的详细说明。
参见图1，本发明所述可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统及方法，包括交流电源、自动阻抗匹配模块和磁谐振无线输电模块。所述磁谐振无线输电模块由发射端的发射线圈和接收端的接收线圈组成，所述自动阻抗匹配模块连接在磁谐振无线传输模块的发射端。交流电源给系统提供电能。
所述自动阻抗匹配模块包括反射系数检测器、中央处理单元、电机控制器、L型阻抗匹配电路，所述的反射系数检测器与L型阻抗匹配电路串接，所述反射系数检测器的信号输出端连接中央处理单元，所述中央处理单元的信号输出端连接电机控制器，所述电机控制器的信号输出端控制连接L型阻抗匹配电路。
参见图2，所述磁谐振无线输电模块为典型的四线圈结构，最外侧两个线圈为单匝线圈，内侧两个线圈为多砸线圈，只考虑相邻线圈之间的互感，所述的接收线圈的外侧线圈连接负载，所述发射线圈的外侧线圈连接L型阻抗匹配电路
所述中央处理单元包括单片机以及连接单片机的人机交互界面，所述单片机可运行自动阻抗匹配算法并且指示电机控制器的启动与停止，所述人机交互界面可供人手动按键对系统中的两位置切换开关进行操作。
参见图4、图5和图6，本发明磁谐振无线输电模块的接收端的空间位置可变，发射端的空间位置固定，所述发射端和接收端之间相对位置变化包括以下三种变化中的至少一种：传输距离变化、收发端线圈轴线平行但不共轴、收发端线圈轴线存在夹角。
参见图7、图8，所述L型可调阻抗匹配电路是无源匹配网络，由第一可调电容C1、第二可调电容C2、固定电感和两位置切换开关组成，所述两位置切换开关的动触头连接第二可调电容，所述两位置切换开关的两个静触头分别连接在所述第一可调电容与固定电感组成的串联支路的两端，所述的电机控制器控制连接第一可调电容C1、第二可调电容C2，用于调节第一可调电容C1、第二可调电容C2的电容量大小。
所述L型可调阻抗匹配电路可通过两位置切换开关的转换，在正L型和反L型两种阻抗匹配电路之间进行切换。如图7，当两位置切换开关切到位置1时，形成反L型阻抗匹配电路；如图8，当两位切换开关切到位置2时，形成正L型阻抗匹配电路。两位置切换开关在1，2位置的切换通过人机交互界面的按键进行控制。
图3是本发明的磁谐振无线输电模块中两个多砸线圈在电路理论中的等效模型图。如图3所示，本发明的无线输电模块中两个耦合线圈之间互感为M，C3、C4为两谐振线圈的寄生电容，R3、R4为两谐振线圈的损耗电阻。两耦合线圈之间虽然是谐振耦合状态，但是也是通过电磁感应联系在一起，从电路理论角度出发可得出两多砸线圈的电路等效模型即图1所示。
从图2、图3可看出参数M的变化会改变系统的阻抗，从而影响系统的传输功率和效率。从实际出发互感M的变化受线圈参数影响比较小，主要来自收发端空间位置的变化。图4、图5和图6为实际中收发端常见的三种不同位置变化示意图，不管哪种变化都会降低系统传输性能：图3中随着传输距离增大系统传输效率和功率急剧降低；图4中随着接收端偏移量的增加系统传输性能也会下降；图5中随着接收端偏转角度的变大系统传输功率和效率逐渐降低。而自动阻抗匹配模块会针对每种变化做出及时的调整，使系统快速回到阻抗匹配状态以提高系统传输性能。因此，在磁谐振无线输电系统中加入自动阻抗匹配模块具有重要的实际意义。
本发明一种可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统及方法中的自动阻抗匹配模块由反射系数检测器、中央处理单元、电机控制器和可调阻抗匹配电路构成。所述阻抗匹配电路可在正L型阻抗匹配电路和反L型阻抗匹配电路之间进行自由切换。具体工作过程如下：
第一步，系统开始工作，反射系数检测器实时检测传输通道上的入射电压波和反射电压波，并将检测结果换算成反射系数的模和相位输入到中央处理单元。
第二步，中央处理单元根据反射系数信息，判定接收线圈的空间位置有无变化。如果接收线圈位置发生变化，发射线圈和接收线圈之间的互感会变化，阻抗也会随之变化，此时电路的反射系数就会发生相应改变，这种变化会被反射系数检测器检测到。
如果中央处理单元根据接收到的信息判定反射系数相对阻抗匹配状态时没有变化，则认为无线输电模块中的接收线圈位于初始的最佳位置，系统输电性能最佳，此时系统阻抗处于匹配状态，自动阻抗匹配模块不工作，人机交互界面显示自动阻抗匹配模块处于停止工作状态。
第三步，如果中央处理单元根据接收到的信息判定反射系数相对阻抗匹配状态时发生变化，则认为无线输电模块中的接收线圈位置发生变化，系统阻抗处于失配状态，自动阻抗匹配模块开始工作。
首先由操作工通过按键操作选择阻抗匹配电路的类型：当出现图4中传输距离相对原始距离增大、图5中接收端侧移量大于接收线圈半径、图6中的偏转角度大于π/6这三种情况之一时，图7中的两位置切换开关需切到1位置，由操作工通过按键操作选择到1位置；当出现图4中传输距离相对原始距离减小、图5中接收端侧移量小于接收线圈半径、图6中的偏转角度小于π/6这三种情况之一时，图8中的两位置切换开关需切到2位置，由操作工通过按键操作选择到2位置。
第四步，中央处理单元根据反射系数检测器的输入信息，通过阻抗匹配算法得到使系统达到阻抗匹配状态时，第一可调电容C1和第二可调电容C2的电容量信息，并发送电容调节指令给电机控制器；
第五步，电机控制器从中央处理单元得到指令后，根据第四步得到的电容量信息对第一可调电容C1、第二可调电容C2的电容量进行调节，从而改变阻抗匹配网络的阻抗，直到系统阻抗达到匹配状态时停止。此时系统阻抗处于匹配状态，工作性能达到最佳。
本发明可以针对收发端线圈相对位置灵活改变时，能及时有效的做出调整：使系统始终处于阻抗匹配状态，显著提高系统传输功率和效率。
以上所述为本发明的基本原理和实施过程，但本发明的保护范围并不局限于此，但凡熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，所作的等效修饰或变换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磁谐振无线电能传输系统，其特征在于，所述的磁谐振无线电能传输系统包括磁谐振无线电能传输模块和自动阻抗匹配模块，所述的磁谐振无线传输模块包括由电源及空间位置固定的发射线圈组成的发射端及由空间位置可变的接收线圈和负载组成的接收端，所述自动阻抗匹配模块连接在发射端电源与发射线圈之间，所述接收端不设任何形式阻抗匹配电路；
所述自动阻抗匹配模块包括反射系数检测器、中央处理单元、电机控制器、L型阻抗匹配电路，所述反射系数检测器串接于电源与L型阻抗匹配电路之间，所述反射系数检测器的信号输出端连接中央处理单元，所述中央处理单元的信号输出端连接电机控制器，所述电机控制器的信号输出端控制连接L型阻抗匹配电路。
2.根据权利要求1所述一种磁谐振无线电能传输系统，其特征在于，所述的中央处理单元包括单片机和连接单片机的具有按键功能的人机交互界面。
3.根据权利要求2所述一种磁谐振无线电能传输系统，其特征在于，所述的L型阻抗匹配电路包括第一可调电容、第二可调电容、固定电感和两位置切换开关，所述两位置切换开关的动触头连接第二可调电容，所述两位置切换开关的两个静触头分别连接在所述第一可调电容与固定电感组成的串联支路的两端，所述的电机控制器控制第一、第二可调电容，用于对第二可调电容和第二可调电容的电容量进行调整，所述两位置切换开关通过具有按键功能的人机交互界面控制。
4.根据权利要求2所述一种磁谐振无线电能传输系统及方法，其特征在于，所述系统配备正L型和反L型两套阻抗匹配电路，所述位置切换开关在两个位置处，分别构成正L型阻抗匹配电路和反L型阻抗匹配电路。
5.根据权利要求1所述一种磁谐振无线电能传输系统，其特征在于，所述系统为四线圈结构，所述发射线圈及接收线圈均包括外侧线圈及内侧线圈，所述外侧线圈及内侧线圈相邻放置，外侧线圈为单匝线圈，内侧线圈为多匝线圈，所述发射线圈的外侧线圈连接L型阻抗匹配电路，所述的接收线圈的外侧线圈连接负载。
6.一种采用如权利要求1所述的无线电能传输系统的阻抗匹配方法，其特征在于，所述的阻抗匹配方法步骤如下：
(1)系统开始工作，反射系数检测器实时检测传输通道上的入射电压波和反射电压波，并将检测结果换算成反射系数的模和相位输入到中央处理单元；
(2)如果反射系数的模和相位相对于阻抗匹配状态时没有变化，则中央处理单元判定无线输电模块中的接收线圈位于初始的最佳位置，系统输电性能最佳，此时系统阻抗处于匹配 状态，自动阻抗匹配模块不进行阻抗匹配工作；
(3)如果反射系数的模和相位相对于阻抗匹配状态时发生变化，则中央处理单元判定无线输电模块中的接收线圈空间位置发生变化，系统阻抗处于失配状态，自动阻抗匹配模块开始阻抗匹配工作；
(4)中央处理单元根据反射系数检测器输入的反射系数的模和相位信息，通过阻抗匹配算法得到使系统达到阻抗匹配状态时，第一可调电容和第二可调电容的电容量信息，并发送电容调节指令给电机控制器；
(5)电机控制器从中央处理单元得到指令后，根据步骤(4)得到的电容量信息对第一可调电容、第二可调电容的电容量进行调节，从而改变阻抗匹配网络的阻抗，直到系统阻抗达到匹配状态时停止。
7.根据权利要求6所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述的自动阻抗匹配模块包括阻抗匹配电路，所述的阻抗匹配电路包括第一可调电容、第二可调电容、固定电感和两位置切换开关，所述两位置切换开关的动触头连接第二可调电容，所述两位置切换开关的两个静触头分别连接在所述第一可调电容与固定电感组成的串联支路的两端，通过调整两位置切换开关的位置，实现阻抗匹配电路在正L型阻抗匹配电路和反L型阻抗匹配电路之间的切换。
8.根据权利要求7所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述的中央处理单元包括具有按键功能的人机交互界面，两位置切换开关通过人机交互界面上的按键控制。
9.根据权利要求8所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，自动阻抗匹配模块开始工作时，首先要选择阻抗匹配电路的类型，当磁谐振无线电能传输模块发射端和接收端之间的传输距离相对原始距离增大或者接收端侧移量大于接收线圈半径又或者偏转角度大于π/6时，通过按键控制阻抗匹配电路切换为反L型阻抗匹配电路；
当磁谐振无线电能传输模块发射端和接收端之间的传输距离相对原始距离减小或接收端侧移量小于接收线圈半径又或者接收端偏转角度小于π/6时，通过按键控制阻抗匹配电路切换为L型阻抗匹配电路。
10.根据权利要求9所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述的步骤(2)和步骤(3)中，自动阻抗匹配模块工作和不工作的状态信息，均通过人机交互界面显示，操作工根据人机交互界面的显示信息以及接收线圈的空间位置状态，进行按键操作。
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| CN105720701B (zh) * | 2016-01-28 | 2018-08-10 | 北京理工大学 | 感应耦合式无线能量传输系统及其自抗扰控制方法 |
| CN106304451A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-01-04 | 中惠创智无线供电技术有限公司 | 一种无线供电加热系统 |
| CN108539878A (zh) * | 2017-03-06 | 2018-09-14 | 光宝电子(广州)有限公司 | 无线充电装置 |
| CN106849257A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-13 | 深圳市尧元科技有限公司 | 磁耦合共振式无线充电系统的自动阻抗匹配装置及方法 |
| CN106864293B (zh) * | 2017-03-17 | 2023-08-11 | 鲁东大学 | 一种低辐射高效的电动汽车无线充电装置 |
| CN108037480B (zh) * | 2017-11-03 | 2021-04-23 | 中国航空无线电电子研究所 | 用于ndb的中长波天线模拟装置及使用方法 |
| CN108683265A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-10-19 | 成都瑞德星无线技术有限公司 | 一种功率自适应控制的无线充电收发装置 |
| CN109474082B (zh) * | 2018-12-07 | 2021-12-17 | 华中科技大学 | 一种基于变补偿网络结构的双向无线电能传输系统及方法 |
| CN111682655A (zh) * | 2020-05-17 | 2020-09-18 | 上海电机学院 | 一种用于无线电能传输系统的动态阻抗匹配系统及方法 |
| CN111464206B (zh) * | 2020-05-22 | 2023-11-07 | 福州大学 | 电流耦合型人体通信的自动阻抗匹配调节装置及方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103414255A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-11-27 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种自调谐磁耦合共振无线能量传输系统及其自调谐方法 |
| CN205141846U (zh) * | 2015-07-07 | 2016-04-06 | 中国矿业大学(北京) | 一种可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103414255A (zh) * | 2013-06-05 | 2013-11-27 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种自调谐磁耦合共振无线能量传输系统及其自调谐方法 |
| CN205141846U (zh) * | 2015-07-07 | 2016-04-06 | 中国矿业大学(北京) | 一种可实现自动阻抗匹配的磁谐振无线电能传输系统 |
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