Публікація: Розвиток теорії систем безпровідної передачі енергії
Завантаження...
Дата
2021
Автори
Назва журналу
ISSN журналу
Назва тома
Видавництво
ХНУРЕ
Анотація
У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, яка полягає в необхідності розроблення строгих методів аналізу та оптимізації систем безпровідної передачі енергії (БПЕ) в яких використовуються різні технології передачі енергії.
Запропоновано новий підхід, а також розроблено нелінійну математичну модель електродинамічного рівня системи БПЕ на основі теорії багатовходових антен з нелінійними характеристиками. Розроблена модель має достатню універсальність та гнучкість, тобто дозволяє проводити аналіз й оптимізацію систем БПЕ в яких використовуються різні технології передачі енергії та їх окремих підсистем і пристроїв. Адекватність розробленої моделі доведена шляхом порівняння результатів розрахунків з відомими експериментальними даними.
Використовуючи розроблену модель системи БПЕ вирішені окремі задачі. Зокрема, удосконалена теорія передавальних антен з нелінійними характеристиками для зони Френеля. Теоретично доказані умови застосування наближення нескінченних решіток для аналізу великоапертурних ректенних решіток. На основі отриманого доказу розроблена методика аналізу великоапертурних ректенних решіток, які збуджуються електромагнітним полем з нерівномірним амплітудним розподілом.
На прикладі моделювання системи БПЕ з передавальної багатопозиційною системою випромінювачів наведена послідовність проектування великоапертурних ректенних решіток, розроблені практичні рекомендації побудови ефективних схем збору потужності постійного струму ректени, сформульовані подальші напрямки розвитку теорії та практики побудови систем БПЕ і їх ректен.
The dissertation provides a theoretical generalization and a new solution to a scientific problem, which consists in the need to develop rigorous methods for the analysis and optimization of wireless power transmission systems (WPT) in which various power transmission technologies are used.
A new approach is proposed, and a nonlinear mathematical model of the electrodynamics level of the WPT system is developed based on the theory of multi-input antennas with nonlinear characteristics. The developed model has sufficient versatility and flexibility, that is, it allows analysis and optimization of WPT systems in which various energy transfer technologies and their individual subsystems and devices are used. The adequacy of the developed model has been proven by comparing the calculation results with known experimental data.
Using the developed model of the WPT system, individual problems have been solved. In particular, an improved theory of transmitting antennas with non-linear characteristics for the Fresnel zone. The conditions for the application of the approximation of infinite lattices for the analysis of large-aperture rectennas are theoretically proved. On the basis of the obtained evidence, a technique has beendeveloped for the analysis of large-aperture rectennas, which are excited by an electromagnetic field with an uneven amplitude distribution.
On the example of modeling a WPT system with a multi-position transmitting system of radiators, the stages of designing large-aperture rectennas are outlined, practical recommendations for the construction of effective rectenna DC power collection schemes are developed, further directions for the development of the theory and practice of constructing WPT systems and their rectennas are formulated.
Опис
Ключові слова
система безпровідної передачі енергії, технологія передачі енергії, ректена, внутрішньосистемні процеси, міжсистемна взаємодія, матриця розсіяння, інтегральні рівняння, зовнішні параметри, багатопозиційна система випромінювачів, wireless power transmission system,, power transmission technology, rectenna, intrasystem processes, intersystem interaction, scattering matrix, integral equations, external parameters, multiposition system of radiators
Бібліографічний опис
Грецьких Д. В. Розвиток теорії систем безпровідної передачі енергії : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : 05.12.07 "Антени та пристрої мікрохвильової техніки" / Д. В. Грецьких ; М-во освіти і науки України, Харків. нац. ун-т радіоелектроніки. – Харків, 2021. – 38 с.