杰青项目2016

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理论研究成果:获能

发布时间:2022-02-11浏览次数:46

获能:无线能量供给
针对无线能量供给问题,从主动供能和被动获能两个方面开展研究工作。在主动供能方面,针对磁共振无线充电技术,从自主设计、搭建平台,到通信机制与优化调度算法,解决了影响磁共振无线充电系统性能、发展以及应用的基础问题。代表性成果包括:1)利用非传感器感知技术和低秩矩阵恢复技术对接收端的信道特征进行学习,基于信道特征汇聚,实现了一种多接收端并发反射通信机制。2)针对多设备需求驱动的优化调度,将不同设备充电需求考虑为设备获能的非负加权因子,在满足实际电路特性限制的情况下,证明了设备加权能量和与总能量成正比,且比例系数上界为充电信道相关矩阵的最大奇异值。3)针对发射端电压受限下的优化调度,分析了磁共振无线充电系统中阻抗不匹配现象存在的根本原因,并提出了集“共振频率调节”、“发射线圈大小调整”以及“设备分组分时充电”为一体的阻抗匹配增强机制,大幅提升了在接收设备端实际接收到的能量。4)针对辐射安全约束下的优化调度,从建立充电线圈的3D网格化辐射模型,到设计冗余磁辐射安全约束的过滤规则,在满足安全约束的前提下,提出了能量传输效率最优的充电方案。在被动获能方面,针对无线射频获能技术,研究了高效阻抗匹配问题,通过调整优化匹配网络,使负载阻抗和天线阻抗达到最佳匹配,提高了将射频信号转换为直流电流的效率,实现了无源标签的射频获能,并支持无源电话和视频传输。


带内并行数据通信与信道测量


多中继下能量路由和电流调度


辐射安全限制下的效率优化


成果列表