成本低、輕量且緊湊！科學家開發出一種新的無線傳輸控制系統

無線傳輸是指利用無線技術進行數據傳輸的一種方式。隨著無線技術的日益發展，無線傳輸技術應用越來越被各行各業所接受。其安裝方便、靈活性強、性價比高等特性使得更多行業的監控系統采用無線傳輸方式，建立被監控點和監控中心之間的連接。

近日，神戶大學的副教授Mishima Tomokazu和臺灣國立中興大學的Lai Ching-Ming教授合作研發了一種用于無線電力傳輸的新型功率控制器系統。這種系統精度高、效率高，電路比現有系統簡單。這將有助于實現高度可靠和具有成本效益的無線傳輸系統，對電動汽車、無人機和其他此類車輛尤其有益，同時還可以應用于心臟起搏器等植入式醫療設備的生物醫學無線電力傳輸。

在無線傳輸系統中，非接觸式電力傳輸發生在傳輸(Tx)線圈和接收(Rx)線圈之間。但是，如果兩個線圈之間距離（間隙）增加并且它們不再處于最佳位置，則會損失大量傳輸的功率。為了防止由這些事件引起的功率損失和效率降低，有必要根據電池容量控制電氣參數，如Tx和Rx線圈電流的頻率。因此，電源轉換和控制器設備的結構會變得更加復雜。

為了解決上述技術問題，Mishima Tomokazu和Lai Ching-Min及其研究團隊開發了一種新穎的控制系統，可將諧振頻率跟蹤和負載阻抗調節應用于Tx側的高頻逆變器。諧振頻率跟蹤通過Tx線圈的電流和電壓之間的相位差，以高效的方式自動調整高頻逆變器的運行。此外，將delta sigma變換（一種處理電信號的技術）應用于高頻逆變器的脈沖密度調制，無需在Rx側使用復雜的額外控制器。

通過這種方式，研究人員開發了一種新穎、實用且具有成本效益的功率控制方案，使無線電力傳輸系統能夠從Tx側以高精度和高效率運行。這一實驗表明，減少電路元件數量是有可能的。

該研究論文題為“Load-Adaptive Resonant Frequency-Tuned - Pulse Density Modulation for Class-D ZVS High-Frequency Inverter-based Inductive Wireless Power Transfer”，已發表IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics上。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文：https://ieeexplore.ieee.org/document/9508787

標簽： 成本 輕量 緊湊 科學家