高效环形磁电无线能量传输在导电介质中的应用

《physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters》：High-Efficiency Toroidal Magnetoelectric Wireless Power Transfer in Conductive Media

磁电无线能量传输系统通过环形结构设计及Metglas叠层材料实现海水环境中20厘米距离60%以上传输效率，功率达2瓦，显著提升传统磁电系统性能，为生物植入和海洋电子设备提供新方案

　　

摘要

在海水或生物组织等导电环境中，无线能量传输（WPT）受到涡流损耗的严重限制，这些损耗会大幅削弱磁场并降低传输效率。磁电（ME）接收器被作为一种潜在的解决方案，用于可植入式和紧凑型设备，但其在厘米级距离下的传输效率仍然很低，这限制了其实际应用。本文介绍了一种环形磁电WPT（TME-WPT）系统，该系统结合了具有磁通集中功能的Metglas层压板和共振辅助接收线圈，以克服这些限制。环形发射线圈被设计用于生物医学应用，其较大的线圈尺寸可以覆盖人体，从而实现与植入设备的有效耦合。同时，Metglas层压板增强了磁通浓度，而共振则提升了接收器的耦合性能。实验表明，在海水中，该系统的传输效率超过了60%，同时输出功率可达2瓦。这些结果比以往基于磁电技术的系统有了显著提升，证明了一种紧凑型、低频的架构能够实现高效的长距离能量传输。所提出的TME-WPT平台为在比空气更具导电性的环境中为生物医学植入物和水下电子系统供电提供了有前景的解决方案。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。