摘要

为了解决磁耦合方式无线电能传输技术在金属障碍环境下因涡流效应而效率低下问题,本文开展了金属障碍环境下超声无线电能传输技术研究。首先从声学的角度分析了能量传输通道参数对声波透射系数的影响规律,并指导完成了通道参数的配置。然后,采用同时共轭阻抗匹配技术完成了通道输入端口与输出端口的阻抗匹配网络设计,并通过实验验证阻抗匹配网络的有效性。测试结果表明,本文所设计的超声波无线电能传输系统透11mm厚304不锈钢障碍的理论最佳传输效率为68%,进行同时共轭阻抗匹配后通道的实际能量传输效率为56.25%,传输功率达51.53W。本研究所达到的能量传输效率和传输功率均能满足绝大部分使用需求。该技术在军事、航天等领域具有广阔的应用前景。