基于磁电层状复合材料的无线能量传输系统研究

结合申请人在执行国家自然科学基金项目过程中产生的新问题，提出基于磁电层状复合材料的无线能量传输系统研究。近几年来，磁电层状复合材料的研究取得了突破性进展。利用磁电层状复合材料构成近距离、小功率无线能量传输系统是完全可行的。这种无线能量传输对于有源植入式医疗仪器、小型家用电子设备、无线传感器网络的供电均具有重要意义。本项目建立磁电层状复合材料的磁场－力场－电场模型，用数值仿真手段研究模式、谐振、涡流和材料厚度比对磁电转换系数的影响，平面和角度错位条件下磁电转换系数的变化等问题；将压电材料和磁致伸缩材料通过粘结手段，得到磁电层状复合材料，测量其磁电转换系数、最大电压、谐振频率、阻抗特性。在此基础上，结合项目组在低功耗、低电压电力电子变换方面的经验，构成基于磁电层状复合材料的无线能量传输系统，在5mm以上的间距中稳定传输100mW以上的功率，在传输功率的同时能够实现kbps量级的数据传输。