目前,用于地下电缆射频识别(radio frequency identification,RFID)探测定位的传统紧密型线圈天线的性能不足严重制约了其探测定位距离的提高。提出了一种新型高场强分散型RFID线圈天线结构,在推导天线相关电气参数的基础上,以天线的磁...目前,用于地下电缆射频识别(radio frequency identification,RFID)探测定位的传统紧密型线圈天线的性能不足严重制约了其探测定位距离的提高。提出了一种新型高场强分散型RFID线圈天线结构,在推导天线相关电气参数的基础上,以天线的磁场强度为目标函数,以其品质因数固定为约束条件,采用粒子群算法对天线的匝数和相邻两匝之间的匝间距进行了优化。最后,搭建了实验测试平台,测试结果表明,与传统紧密型RFID线圈天线相比,所设计的分散型RFID线圈天线将读取距离提高了33.3%,同时明显增强了相同距离下的标签返回信号强度(received signal strength indication,RSSI),有助于提高基于RSSI的地下RFID定位方法的精度,这为地下电缆RFID探测定位的应用提供重要参考。展开更多
三线圈结构能够有效提升无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统传输距离.S/S/S拓扑因简单实用而广泛应用于三线圈WPT系统,但传统的完全补偿方法令各线圈自感与补偿电容形成串联谐振,受线圈耦合及负载条件影响,系统无法在不同...三线圈结构能够有效提升无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统传输距离.S/S/S拓扑因简单实用而广泛应用于三线圈WPT系统,但传统的完全补偿方法令各线圈自感与补偿电容形成串联谐振,受线圈耦合及负载条件影响,系统无法在不同工况下均达到最佳传输效率.针对这一问题,提出一种非完全补偿的S/S/S拓扑参数配置方法 .首先,通过对传统补偿方法分析,阐明了完全补偿时系统效率不佳的原因.然后,以线圈传导损耗最小为目标,采用非线性规划方法对中继和接收线圈补偿参数进行优化,同时匹配发射线圈最佳补偿参数以减小功率器件开关损耗.最后,通过仿真分析得到采用非完全补偿方法时的系统特性,揭示系统效率提升的内在机理,并以输出功率为1 kW的三线圈WPT系统为例开展实验研究.结果表明:与完全补偿方法相比,采用所提非完全补偿方法的系统AC-AC效率提高5.183%、输入电压降低85.3%;与中继线圈切换方法相比,AC-AC效率提高4.214%;所提方法能够实现逆变器功率器件的软开关和系统最优效率,增强三线圈WPT系统的实用性.展开更多
文摘目前,用于地下电缆射频识别(radio frequency identification,RFID)探测定位的传统紧密型线圈天线的性能不足严重制约了其探测定位距离的提高。提出了一种新型高场强分散型RFID线圈天线结构,在推导天线相关电气参数的基础上,以天线的磁场强度为目标函数,以其品质因数固定为约束条件,采用粒子群算法对天线的匝数和相邻两匝之间的匝间距进行了优化。最后,搭建了实验测试平台,测试结果表明,与传统紧密型RFID线圈天线相比,所设计的分散型RFID线圈天线将读取距离提高了33.3%,同时明显增强了相同距离下的标签返回信号强度(received signal strength indication,RSSI),有助于提高基于RSSI的地下RFID定位方法的精度,这为地下电缆RFID探测定位的应用提供重要参考。
文摘三线圈结构能够有效提升无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统传输距离.S/S/S拓扑因简单实用而广泛应用于三线圈WPT系统,但传统的完全补偿方法令各线圈自感与补偿电容形成串联谐振,受线圈耦合及负载条件影响,系统无法在不同工况下均达到最佳传输效率.针对这一问题,提出一种非完全补偿的S/S/S拓扑参数配置方法 .首先,通过对传统补偿方法分析,阐明了完全补偿时系统效率不佳的原因.然后,以线圈传导损耗最小为目标,采用非线性规划方法对中继和接收线圈补偿参数进行优化,同时匹配发射线圈最佳补偿参数以减小功率器件开关损耗.最后,通过仿真分析得到采用非完全补偿方法时的系统特性,揭示系统效率提升的内在机理,并以输出功率为1 kW的三线圈WPT系统为例开展实验研究.结果表明:与完全补偿方法相比,采用所提非完全补偿方法的系统AC-AC效率提高5.183%、输入电压降低85.3%;与中继线圈切换方法相比,AC-AC效率提高4.214%;所提方法能够实现逆变器功率器件的软开关和系统最优效率,增强三线圈WPT系统的实用性.
