磁耦合谐振式无线充电系统研究

无线充电技术是一种新型的电能传输技术。文中设计了一种磁耦合谐振式蓄电池充电器,能够实现蓄电池无线充电。利用两个发生谐振耦合的电路来捕捉随距离缩减的电磁场,当发射回路和接受回路处于谐振状态时,谐振体之间能量交换可以达到很高的效率。利用变压器互感模型对磁耦合谐振无线电能传送进行了分析,设计了功率为4 kW的磁耦合谐振频率75 kHz的试验电路,实验结果表明,当传输距离为0.3 m时,效率接近90%。     

浅析谐振耦合式无线充电技术简

谐耦耦合式能量无线传输技术是一种新型的电能传输技术,具有重要的研究价值和实用价值,因而受到了学术界和工业界广泛关注。本文介绍了谐振耦合式无线充电技术的国内外研究现状,并针对该技术在电能传输上存在的部分疑难问题提出了相应的解决方向,然后阐述了该技术与RFID、智能家居、电动车等领域的创新结合,最后展望了其发展前景。     

基于ICPT的电动汽车无线充电系统研究

随着全球能源短缺及日益加重的环保问题,以电能来代替其它能源的运输工具——电动汽车的发展越来越快,而电动汽车的发展最大的瓶颈就是充电技术的发展,传统的有线充电需要人工插拔,充电电压高,电流大存在很大的安全隐患,而无线电能传输因能解决电气设备的灵活性、安全及环保问题而备受关注。文章主要介绍基于感应耦合电能传输(ICPT)的电动汽车无线充电技术,并针对电动汽车充电的要求,设计了基于ICPT的电动汽车无线充电装置。     

双模式可调的无线电能传输

无线电能传输是一种利用近场感应将能量传送的技术。电感耦合型无线电能传输存在一些关键问题有待解决,如：转化效率低,充电过程中产生环境电磁污染等缺点。本论文探索了方波触发下输电转化效率随频率和占空比的变化规律,设计出可调频率、可调占空比的磁共振式无线充电装置,该装置具有电能转化效率最高模式和充电输出功率最大模式双重功能。     

提高感应电能传输效率的研究

非接触式感应电能传输系统（ICPT）是一种新型的电能传输技术,通过感应电磁耦合向负载提供电能。ICPT的关键部件是松耦合变压器（也叫可分离变压器）它的耦合系数较低,制约着传输效率。本文对非接触感应电能传输系统进行了系统的介绍,并且分析了磁芯材料、工作频率、气隙大小等关键参数对传输效率的影响,着重讨论了可分离变压器的初次级绕组的补偿问题,并且给出了补偿电路的设计方案。     

面向数字终端的智能无线充电技术分析与研究

面向数字终端的智能无线充电技术是目前各行各业广泛关注的一种新型电能传输技术。本文介绍了目前无线充电技术的研究现状,主要针对三种主流技术：电磁感应技术、电磁共振技术、射频识别技术无线充电方案的原理及优缺点进行了阐述和比较,最后结合最新数据,展望智能无线充电在电动汽车、医疗设备、智能穿戴、智能家居市场的发展前景。     

德州仪器推出无线电源发送器集成电路bq500210

德州仪器推出新一代bqTESLA无线电源发送器集成电路，型号为bq500210。该电路在单芯片上集成发送器与支持组件，与现有解决方案相比，可将发送器材料清单成本锐降50％以上。该芯片集成了非接触式充电基站中安全、高效无线传输电源所需的功能，采用符合无线电源联盟（WPC）标准的感应电源传输技术.     

非接触电能传输系统松耦合变压器传输特性的研究

本文是对基于非接触感应电能传输技术的全桥谐振变换器的传输特性进行的研究.松耦合变压器是非接触电能传输系统中的关键部件,本文首先分析了松耦合变压器与传统紧耦合变压器的区别进而提出原副边补偿问题,其次计算出串串补偿和串并补偿电容的选取,再次计算当系统工作在谐振状态时电压的放大倍数并得出负载特性,最后通过PSpice软件搭建电路并仿真,证明分析和结论的正确性.     

频率跟踪式电动汽车无线充电系统的研究

随着电动汽车产业的不断推广和发展,方便、实用的电动汽车充电系统需求更加迫切。本文基于谐振耦合无线传输机理,实现无线传输电能的设计。通过对LC谐振电路传输过程中出现谐振失谐导致传输效率下降现象的分析,提出一种频率跟踪式谐振无线传输电能模型,实现高效充电的目的。通过实验对模型数据比较分析,频率跟踪式谐振无线充电系统的输出电压、负载能力、传输效率等主要参数,比无跟踪式谐振电路高出很多。文中以谐振频率为1m的无线传输电能系统为实验样机,通过实验数据验证模型的高效性。     

松耦合感应电能传输效率分析

首先给出了非接触式松耦合感应电能传输的基本原理 ,电路结构采用半桥串联谐振电路,并用电容串联补偿,通过系统数学建模,把电路分为串联谐振变换器和整流电路两个部分,然后详细讨论了影响系统电能传输效率的关键因素.基于以上的分析讨论后,最后给出此类松耦合感应电能传输系统设计方法.     

高效率激光无线能量传输系统闭环控制研究

为了实现高效率激光无线能量传输系统的研究,基于Simulink建立了激光无线能量传输系统的闭环控制仿真模型,实现了激光光伏阵列的最大功率点追踪、降压电路搭建和锂电池智能充电控制,并结合激光光伏阵列的输出特性和锂电池多阶段恒流充电方法的特性,提出了一种基于激光功率密度闭环信号控制的新型锂电池多阶段恒流充电方法。结果表明,该方法不仅可以实现传统锂电池多阶段恒流充电效果,而且节省了62.9%的光能,系统转换效率提高了62.96%。该结果对研究高效率激光无线能量传输系统是有帮助的。     

一种基于串联谐振补偿拓扑的电动汽车变压式无线充电系统

为了提高纯电动汽车无线充电系统的传输效率及运行的稳定性,本文基于线圈耦合理论和等效电路理论,建立了串-串无线充电系统的拓扑结构,得到了无线充电系统实际输出功率以及电能传输效率模型,通过对系统进行仿真计算及实验验证,本文验证了无线充电系统能够保持稳定5340W输出功率及高达90%以上电能传输效率的结论。     

Study on intelligent battery charging using inductive transmissionof power and information

In previous literature, the authors introduced the technology of the wireless transmission of power and information (WTPI). This paper introduces an effective application of WTPI technology to the safe and optimal power supply for battery charging systems. In this paper, the effectiveness of the proposed closed-loop charging through the WTPI coupling is highlighted. For the practical application of the proposed charging, the power transmission efficiency of the WTPI must be high, and data transmission by way of the WTPI coupling needs to be bidirectional and fast enough for the real-time data feedback and charging control. By analyzes on the transmission performance using equivalent circuits, the power transmission efficiency of about 92% and the data transmission bandwidth of 8.5 Mbps are obtained with the practical WTPI coupling configuration. The charging condition is optimized, according to the proposed estimation of the residual battery capacity. As a result, the time for completion of charging is minimized by 30% and the life of the battery is elongated by 20%     

无线充电及其在图像采集粮虫检测传感器网络中的应用

随着科技的发展,无线充电技术在各个领域的应用也越来越广泛,比如在手机、电脑、相机、汽车等行业的部分最新产品中已经使用了无线充电技术。介绍了一种简便高效的无线充电方案,应用于埋入式图像采集粮虫检测系统,以确保传感器网络节点能够方便、安全、稳定地工作。该系统的工作环境特殊,无线充电技术有无需物理接触的优势,可以合理有效地替代传统的有线充电方法。使用高度集成的XKT-408A作为系统的发射芯片,再配合极少的外部元件就可以制作可靠稳定的无线充电器,不仅保证了无线充电的传输效率,也大大降低传感器网络节点的体积。     

基于反射阵天线的无线输能系统设计与实验

微波无线输能技术因其传输距离远,易于调控,近年来受到广泛的关注。文中提出一款基于移动馈源的波束扫描平面反射阵天线,该阵列由19×19个移相单元构成,整体尺寸为490.2 mm×490.2 mm。通过仿真验证了提出的移相单元可以覆盖360°全相位,且反射系数大于-0.1 dB(97.7%)。基于CST全波仿真表明,设计的反射阵扫描角度为-28°～+25°。同时,搭建了一个微型的传能系统用于验证反射阵天线的性能。通过实验验证发现在有平面反射阵天线的情况下,在其辐射近场范围内,无线传能系统接收终端获得的功率提高约为无反射阵情况下的700%～1500%,非常有利于传能系统的能量传输。仿真和实验结果均证明该反射阵天线在微波无线传能领域具有一定的应用前景。     

电磁感应式无线充电发热与电磁辐射仿真研究

目前大多数对于无线充电电磁环境安全的研究都局限在电动汽车磁共振式无线充电,然而电磁感应式无线充电装置更接近人体,使用时间更长,本文针对电磁感应式无线充电导体异物易感应出涡流引起发热以及人体电磁辐射问题进行了仿真研究. 无线充电系统结构参考Qi标准,首先利用参数电路对负载电阻、线圈间距及偏移距离对传输效率和输出功率的影响进行仿真;随后使用确定的参数仿真研究不同材质的导体异物在30 min内的温升. 仿真结果表明:当导体异物正对线圈时温升明显,金银等材料的温度均可达100 °C以上;当导体异物不正对线圈时,温升在可接受范围内. 最后使用CST仿真得到电磁场强度、人体温度以及CEM43 °C热剂量值,以此来体现电磁感应式无线充电对人体电磁辐射的非热效应及热效应,电场最大值0.642 7 V/m,磁场最大值2.694 0 A/m,人体大脑温度最高37.3 °C,CEM43 °C热剂量值0.009 5,结果基本在正常参考值范围内. 本文研究有利于电磁感应式无线充电装置的推广应用.     

手机无线充电系统的设计与实现

设计了一种基于半桥式逆变技术和磁感应耦合技术的无线充电系统,整个系统由电源模块、整流滤波模块、高频逆变模块及分离式变压器4部分组成。采用多个初级线圈并联的方式为多个手机类负载同时供电,并通过分离式变压器线圈的优化设计提高了系统性能。测试结果表明该系统克服了采用单个初级线圈充电区域不足、各个设备充电效率低的缺点,减弱了待充电设备间的相互干扰,使其充电效率相当且都能获得基本恒定的电压,具有能量传输效果好、安全方便、成本低、适用范围广等优势。     

Multi-load constant current charging technology for wireless charging system

ABSTRACT

In wireless charging system, limited by the coupling effect between the loads and the change of the equivalent impedance of the battery, it becomes difficult to provide efficient and stable energy supply for multiple load devices. In this paper, a multi-load constant current charging technology for wireless charging system is proposed, which combines the primary side control and the secondary side control to achieve quick charge for multiple load batteries at the same time. The system reduces the influence of interference factors by designing the primary side control module and the transmission structure, to ensure sufficient and stable transmission of energy. And utilising the secondary side control module to charge the battery with constant current, which increases the charging speed, and reduces the impact of battery impedance changes on the system’s transmission state. It is verified by experiments that when charging four 1.2 V Ni-MH batteries, the receiver at different positions within the coverage of the transmitting coil can achieve 100mA constant current charging for the battery and the output voltage fluctuation range of each receiver is within 0.2 V, and the working efficiency of the system can reach 70%.