[求助] 无线能量传输的效率问题

平漂流   2016-6-24 16:34 楼主
看了一些无线能量传输的小论文,里面提到了无线能量传输的效率问题,如下图,在这篇小论文中,发现了“此时系统的直流输入为30V/1.0A”那么效率是是接收端的负载(50W200R的功率电阻)两端的电流电压之积,除以(30V*1.0A)吗?这篇文章里面也有关于效率的计算公式,跟发送接收两端的电压电流没什么关系。那么我想问,效率到底是怎么得到的。 本帖最后由 平漂流 于 2016-6-24 16:50 编辑
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回复评论 (12)

“此时系统的直流输入为30V/1.0A”那么效率是是接收端的负载(50W200R的功率电阻)两端的电流电压之积,除以(30V*1.0A)吗?

是。
点赞  2016-6-24 17:17
引用: maychang 发表于 2016-6-24 17:17
“此时系统的直流输入为30V/1.0A”那么效率是是接收端的负载(50W200R的功率电阻)两端的电流电压之积,除 ...

老师,发送端的直流部分的1.0A是怎么知道的?是用30V除以RLC的R吗?还是直流电压源的显示电流为1.0A?
点赞  2016-6-24 18:00
引用: 平漂流 发表于 2016-6-24 18:00
老师,发送端的直流部分的1.0A是怎么知道的?是用30V除以RLC的R吗?还是直流电压源的显示电流为1.0A?

“发送端的直流部分的1.0A是怎么知道的?”
用某种仪器,例如电流表,测量出来的。
点赞  2016-6-24 19:31
引用: maychang 发表于 2016-6-24 19:31
“发送端的直流部分的1.0A是怎么知道的?”
用某种仪器,例如电流表,测量出来的。

老师,你好,请问一下,无线电能传输传输的接收端能用DCDC模块吗?如图所示,好多文献里面都提到了接收端要加稳压模块(如SPX3819)或者加入DCDC模块。这种情况下,得到的输出电压不会随着接收端输入的电压变化啊,为什么还可以计算出传输效率?稳压模块的作用不就是在输入变化的情况下,输出不会有太大的变化吗?
  • 接收端.jpg
点赞  2017-4-29 22:37
引用: 平漂流 发表于 2017-4-29 22:37
老师,你好,请问一下,无线电能传输传输的接收端能用DCDC模块吗?如图所示,好多文献里面都提到了接收端 ...

“无线电能传输传输的接收端能用DCDC模块吗?”
可以,而且应该使用。当然,此DC/DC模块性能必须满足一定使用要求。

“这种情况下,得到的输出电压不会随着接收端输入的电压变化啊,为什么还可以计算出传输效率?”
DC/DC输出电压随输入电压变化很小。但DC/DC负载不变时,随输入电压变化,输入电流也变化。输入电压升高,那么输入电流一般要降低。DC/DC模块的效率在一定范围内变化不很大,因此总效率变化也不很大。
点赞  2017-4-29 22:59
引用: maychang 发表于 2017-4-29 22:59
“无线电能传输传输的接收端能用DCDC模块吗?”
可以,而且应该使用。当然,此DC/DC模块性能必须满足一 ...

既然效率不会变化,那么为什么在不同的距离下,传输效率会不一样呢?如图,同一传输距离下,不同的发送端的电压,效率基本上是差不多的,但是随着距离的变化,效率变化就好大。
  • 不同传输距离.jpg
点赞  2017-4-29 23:14
引用: maychang 发表于 2017-4-29 22:59 “无线电能传输传输的接收端能用DCDC模块吗?” 可以,而且应该使用。当然,此DC/DC模块性能必须满足一 ...
上面那个折线图是根据这两个图的数据得到的。别人论文里面的DCDC是使用的LM2596,我百度了,这个芯片输出的是固定的电压,为什么他的电压数据还是变化的? 本帖最后由 平漂流 于 2017-4-29 23:19 编辑
  • 距离4cm.jpg
  • 距离为6cm.jpg
点赞  2017-4-29 23:17
引用: 平漂流 发表于 2017-4-29 23:14
既然效率不会变化,那么为什么在不同的距离下,传输效率会不一样呢?如图,同一传输距离下,不同的发送端 ...

距离越远,场强越低,自然传输效率越差。注意,点辐射源下,场强与距离的平方呈反比。上图还属于近耦合,这个范围内尚不能当点源处理,但衰减依然是明显的。
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点赞  2017-4-29 23:21
引用: chunyang 发表于 2017-4-29 23:21
距离越远,场强越低,自然传输效率越差。注意,点辐射源下,场强与距离的平方呈反比。上图还属于近耦合, ...

这个我知道,但是接收端有DCDC模块,它的输出到负载电阻上的电压就不会变化啊,至少不会有很大的变化,所以感觉距离变化时传输效率也应该不会有太大的变化啊
点赞  2017-4-29 23:28
引用: 平漂流 发表于 2017-4-29 23:14
既然效率不会变化,那么为什么在不同的距离下,传输效率会不一样呢?如图,同一传输距离下,不同的发送端 ...

发送接收距离远了,发射出去的电磁波有一部分没有被接收设备接收到,散失到空间中了。散失到空间中的电磁波最终会转化成热。显然距离远了传输效率要降低。
注意我说的“总效率变化也不很大”是有限制条件的。条件就是未加入DC/DC模块之前的效率固定或者变化很小。
点赞  2017-4-29 23:55
引用: 平漂流 发表于 2017-4-29 23:14
既然效率不会变化,那么为什么在不同的距离下,传输效率会不一样呢?如图,同一传输距离下,不同的发送端 ...

水星距离太阳很近,天王星距离太阳很远,水星接收到的太阳辐射比天王星多得多。
点赞  2017-4-29 23:59
引用: 平漂流 发表于 2017-4-29 23:28
这个我知道,但是接收端有DCDC模块,它的输出到负载电阻上的电压就不会变化啊,至少不会有很大的变化,所 ...

不能只看电压,就算电压不变,电流还能维持么?距离越远,收到的能量就越少,维持电压就得降低电流了。
或者换种思维方式,假设你说的对,那么把接收端放到几米甚至几百米开外,你认为还会有输出么?显然不会,这总该是常识吧。那么这里就有个矛盾了,效率如果不变或者变化的很小,那么大大延长耦合距离就不会有问题,而现实中根本不存在这种现象,那么只能得出结论,你说的不对。中学数学总该学过反证法吧。
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点赞  2017-4-30 00:09
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