何文光
(廣東順暢科技有限公司,廣東 江門 529000)
無線感應(yīng)供電技術(shù)是以非輻射性的能量傳輸方式開展無線通信。目前,無線感應(yīng)供電技術(shù)的應(yīng)用范圍逐步拓寬,在新能源領(lǐng)域中扮演著重要角色。例如,手機可運用無線感應(yīng)供電的方法進行充電,使被充電設(shè)備能動態(tài)移動,避免了常規(guī)充電方法易造成的危險。因此,研究了低功耗設(shè)備無線感應(yīng)供電技術(shù)。
發(fā)射端和接收端是無線感應(yīng)供電技術(shù)的重要組成部分。為使系統(tǒng)高效運行,順利供電,需運用高頻調(diào)制模塊或借助諧振變換器[1]。同時,系統(tǒng)發(fā)射端都具有電流轉(zhuǎn)換功能,轉(zhuǎn)換過程中會產(chǎn)生高頻交流信號。接收線圈在接收能量后,運用全橋整流模塊和濾波電流部分整流成一個穩(wěn)定的直流電源,能量信號會隨著發(fā)射端電壓等因素的變化而變化,應(yīng)運用整流等模塊接到負載上。當(dāng)電壓高于閥值時持續(xù)性輸出能量,還需接收一定范圍內(nèi)的波動。
此外,系統(tǒng)中的發(fā)射線圈可進行驅(qū)動,驅(qū)動時的磁場強度會逐步縮小,磁場量的變化情況與無線感應(yīng)供電有關(guān)。研究低功耗設(shè)備無線感應(yīng)供電技術(shù)發(fā)現(xiàn),此系統(tǒng)的發(fā)射端可驅(qū)動多個不同的接收端,被感應(yīng)的物體能不斷進行動態(tài)變化,但必須放置在安全范圍內(nèi),才能保證信號傳輸較穩(wěn)定,設(shè)備損壞較小。需全面了解無線感應(yīng)供電的原理,以保障系統(tǒng)的正常運行。
接收圈與發(fā)射圈之間會產(chǎn)生氣隙,氣隙空間范圍較大,且線圈的耦合狀態(tài)較為松弛,被稱為松耦合感應(yīng)供電傳輸技術(shù)[2]。為了解供電技術(shù)的電磁感應(yīng)供應(yīng)關(guān)系,應(yīng)全面了解系統(tǒng)的整體運行模式。此外,需認識到耦合氣隙的重要性,合理處理供電技術(shù)運用中存在的各種問題,以促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。低功耗設(shè)備無線感應(yīng)供電技術(shù)的應(yīng)用,保障了復(fù)雜電氣設(shè)備的持續(xù)性供電,提高了工作效率和經(jīng)濟效益。電氣工程供電出現(xiàn)故障時,可運用無線感應(yīng)供電技術(shù)進行大幅度補救。
無線感應(yīng)供電系統(tǒng)運行中,耦合的特性使系統(tǒng)中的耦合系數(shù)越來越小。若調(diào)制頻率較低,線圈上的熱損耗將持續(xù)增大;若調(diào)制頻率變高,線圈上的熱損耗將較為適中,因此需合理調(diào)整調(diào)制頻率的范圍。通常無線能量傳輸系統(tǒng)會包括工頻交流電源和工頻整流模塊等,市電運用整流模塊進行整流,形成穩(wěn)定的直流電,直流電會歷經(jīng)高頻逆變,然后加到發(fā)射圈上,通過諧振式強磁耦合傳輸?shù)浇邮站€圈中,接收線圈中的電能再通過高頻整流和后續(xù)調(diào)理電路加到負載上,借助發(fā)射圈上的電流信號來斷定系統(tǒng)的工作情況,從而實現(xiàn)穩(wěn)定的系統(tǒng)傳輸效果。但是此電路系統(tǒng)的構(gòu)成情況較復(fù)雜,運行成本較高,因此需全面認識耦合電感系數(shù)[3]。供電自動化控制是指工作人員在未掌控系統(tǒng)時,機械依照規(guī)定要求自行完成相應(yīng)工作。此外,新型供電控制方式具有較多優(yōu)點,可節(jié)約大量人力資源,提高工作效率。
參數(shù)、形狀與安裝位置的設(shè)計是一項關(guān)鍵性技術(shù)。發(fā)射圈所在臺面的位置應(yīng)固定,以圓形和矩形為主要形狀;接收圈虛處于感應(yīng)器的內(nèi)部區(qū)域,需根據(jù)內(nèi)部空間情況選擇形狀。工程建設(shè)中,傳統(tǒng)電力控制器根據(jù)魯棒性變化、下降時間及響應(yīng)時間來調(diào)節(jié)工程電量,雖然保障了工作效率,但是供電容量不能長期維持。低功耗設(shè)備無線感應(yīng)供電技術(shù)能對電力工程進行不斷調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)無人操控。同時,低功耗設(shè)備無線感應(yīng)供電技術(shù)與自動化控制器械緊密結(jié)合,較大程度地提升了電力控制性能。傳統(tǒng)電力控制器工作時,不能全面掌控復(fù)雜對象,從而影響供電設(shè)計工作。低功耗設(shè)備無線感應(yīng)供電技術(shù)刪除了模型設(shè)計部分,解決了傳統(tǒng)供電無法控制的情況。
雖然無線感應(yīng)供電技術(shù)的應(yīng)用受諸多因素的影響,但是該技術(shù)具有較多的優(yōu)勢,如安全的連接方式和持續(xù)的動態(tài)供電,應(yīng)用范圍十分廣泛。