具有较高谐振电路品质因数的磁耦合谐振式无线电能传输系统研制

基于磁耦合谐振式无线电能传输功率大小随系统谐振电路品质因数变化而变化的特性,提出了一种控制电能传输功率的方法.首先,将磁耦合谐振式无线电能传输系统简化成等效电路;接着,从电路角度对其进行分析和数学计算,得出电能传输功率大小与系统中谐振电路品质因数的关系;然后,通过改变谐振电路品质因数,设计了一种控制电能传输功率大小的方法;最后,通过设计相关实验系统,验证了品质因数可改变系统传输功率大小,为无线电能传输功率大小的控制提供了有效参考.     

电磁超材料增强无线电能传输效率研究

将电磁超材料应用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究,通过电磁超材料理论和仿真研究比较了负折射介质、磁单负介质和非正定磁介质对电磁波的聚焦效应。设计一种各向异性的电磁超材料,并将该材料应用于磁耦合谐振无线电能传输系统的仿真和实验中,研究该电磁超材料对磁耦合无线电能传输系统传输效率的增强。     

煤矿井下双路三线圈磁耦合谐振无线电能传输系统

为提高煤矿井下无线电能传输系统的传输功率和效率,并降低各回路电容电压,改进了井下无线电能传输系统线圈的结构,提出了适合井下无线电能传输的传输系统。根据电路互感耦合理论,推导出无线电能传输系统的传输功率和效率的数学理论表达式,分别阐述了耦合系数和负载大小对传输功率与传输效率的影响。应用OrCAD与Matlab软件对传输系统各种影响因素进行仿真分析,在此基础上设计并制作了实验平台。实验得出此系统存在最佳效率传输距离,总体实验结果与理论仿真结果一致,最后通过与典型三线圈磁耦合谐振无线电能传输系统做对比实验分析,得出在井下相同传输距离时,改进三线圈磁耦合谐振无线电能传输系统在提高传输效率的同时也提高了传输功率,可为实际井下无线电能传输系统提供理论参考。     

磁耦合谐振式无线电能传输效率影响因素分析

对磁耦合谐振式无线电能传输系统模型进行分析,采用电路理论得出系统传输效率的表达式。通过MATLAB仿真得出系统传输效率随系统频率、负载、传输距离和谐振线圈参数变化的规律,得出磁耦合谐振式无线电能传输系统对系统频率、负载、传输距离、线圈半径、线圈匝数有最优值的结论,为提高无线电能传输效率提供了参考和借鉴。     

中继模式无线电能传输系统

针对三线圈中继模式的磁耦合无线电能传输系统进行了研究,根据经典电路理论建立了传输系统的数学模型。研究了影响系统输出功率以及电能传输效率的因素。实验表明:负载上获得的功率和系统的电能传输效率会随着谐振频率的升高而增大,但并非纯粹的线性关系;同时,负载电阻与电能传输效率之间存在最佳工作点,这也验证了模型的正确性。     

磁耦合谐振式无线电能传输技术发展和应用研究

磁耦合谐振式无线电能传输技术是集合了电磁场、高频电力电子技术、电磁感应、电磁材料等多学科的应用技术,能安全、高效、灵活地实现电能的中距离传输。根据无线电能传输的类型及发展应用前景,指出磁耦合谐振式无线电能传输是最适合当前学科综合技术发展的一种具有广阔应用前景的新技术;归纳了当前磁耦合谐振式无线电能传输的发展水平和当前研究的热点问题;从提高传输效率、减小发射和接收线圈尺寸的角度出发,提出了电力电子技术面临的挑战和为适应高频化变频技术需要开展研究的问题。     

MCR-WPT负载对系统最优参数的影响

针对磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统的参数优化问题,文章研究了系统最大传输功率条件下的负载(最大功率负载)对系统参数的影响。基于集总参数理论,推导了最大功率负载的表达式,分析了传输距离、耦合系数、系统频率等参数与最大功率负载的关系,获得了不同负载下的系统最优参数,并进行了电路仿真分析,搭建了两线圈结构无线电能传输实验平台。仿真及实验结果表明,系统最优参数与最大功率负载之间有一对一关系,系统最优耦合系数随最大功率负载的增大而增大,最佳传输距离随最大功率负载的增大而减小,因而可在不同负载条件下选择系统最优参数,保证能量的最大传输。     

电梯轿厢无接触式电能传输装置的研制

研制的电梯轿厢无接触式电能传输装置采用磁耦合原理实现电能的无接触传输,可避免传统供电方式中轿厢的随行电缆疲劳破损的弊病。按楼层电站式的无接触取电方案,确保了无接触能源传输系统的绿色和环保,可避免高频导轨磁场裸露所引起的污染和隐患。静止式盘型可分离变压器的原、副边线圈串联了谐振电容以消除其漏感,使得在谐振频率点附近保持了较高的电压增益和功率传输能力。馈电部件和受电部件中均引入了闭环控制策略,使部件工作在最佳状态。在装置的传输功率超过300W、无接触距离10～15mm的情况下,其传输效率达到了84%。     

频率匹配对谐振无线电能传输效率的影响

基于共振耦合式无线电能传输机理和数学模型,对无线电能传输发送端与接收端谐振频率的测量与调整进行了研究,结合Matlab仿真和实际实验操作,研究了在固定距离下两线圈组成的系统电能传输效率与工作频率的关系,研究并比较在不同耦合系数k值条件下两端谐振点频率未匹配和匹配情况下电能传输效率.研究表明不同k值情况下电能传输效率与工作频率的关系曲线存在差异,在相同的k值条件下两端谐振点频率匹配时比两端谐振点频率不匹配时表现出更高的电能传输效率.对于远距离电能传输,即在k值较小的情况下,调节两端谐振点至频率匹配时将有效提高传输效率.     

谐振耦合式太阳能无线充电装置的研制

介绍了谐振耦合式电能无线传输系统的工作原理和基本构成,以及谐振耦合式电能无线传输系统的各部分的选型和设计,其中包括高频逆变电路、谐振耦合环节、整流滤波电路的选型与设计和光伏系统的设计。对无线电能传输系统进行了性能检测,证明了系统的可行性。     

空气源热泵相变蓄能除霜蓄能特性实验研究

为了研究空气源热泵相变蓄能除霜过程中不同蓄热模式下的系统特性,在人工模拟环境下,对不同的蓄热模式特性进行了实验研究。实验结果表明：串联蓄热模式下,压缩机吸排气压力和温度分别稳定在0.38 MPa和1.65 MPa以及-6.9℃和75.0℃,而并联蓄热模式和单独蓄热模式下吸排气压力低至0.12 MPa和1.16 MPa,排气温度高达122.5℃。串联蓄热模式下,相变材料在蓄热过程中很好的完成相变,室内机出风温差达到18.0℃,压缩机耗功达到825 W。因此,串联蓄热模式下系统压力和温度等特性最为稳定,且蓄热过程时间较短,对室内供热影响最小,具有较强的可行性。     

基于温差发电的锂电池充电装置的设计与实现

针对工业高温旋转环境下对温度采集仪器的供电比较困难的问题,该文设计了利用温差发电产生的电能作为能量的一种锂离子电池充电装置。分析了温差发电模块的输出电压／输出功率与温差的关系,然后根据温差发电模块输出电压不稳定的特点,设计了稳压电路,并用BQ2057W芯片实现对锂离子电池的智能充电管理。实验结果显示,该装置能够实现对电能的良好管理。     

A band-gap voltage reference for interface circuit of microsensor

A high performance CMOS band-gap voltage reference circuit that can be used in interface integrated circuit of microsensor and compatible with 0. 6 μm ( double poly) mix process is proposed in this paper. The circuit can be employed in the range of 1. 8 - 8 V and carry out the first-order PTAT ( proportional to absolute temperature) temperature compensation. Through using a two-stage op-amp with a NMOS input pair as a negative feedback op-amp,the PSRR ( power supply rejection ratio) of the entire circuit is increased,and the temperature coefficient of reference voltage is decreased. Results from HSPICE simulation show that the PSRR is - 72. 76 dB in the condition of low-frequency,the temperature coefficient is 2. 4 × 10 -6 in the temperature range from - 10 ℃ to 90 ℃ and the power dissipation is only 14 μW when the supply voltage is 1. 8 V.     

Improvement of power input for steelmaking process in high impedance EAF

According to the electrical operation and steelmaking theory of EAF,an improved power input procedure of 70t high impedance EAF in Nanjiang Iron and Steel Corp.Ltd.was studied.The investigation method,process and result for use of power supply of high impedance EAF was proposed,and the optimized power-supply curve to EAF steelmaking practice was given,and electrical operation was improved,the electric energy consumption can be reduced by 25kW.h/t,and power supply time can also be reduced 3 min.     

基于准浮栅技术的超低压运算放大器

分析了准浮栅晶体管的工作原理、电气特性及其等效电路,基于准浮栅PMOS晶体管,设计了超低压低功耗运算放大器．基于台积电的0.25μm CMOS工艺,利用Hspice对所设计的运放进行了模拟仿真．仿真结果显示,在0.8V的单源电压下,运算放大器的最大开环增益为76.5dB,相位裕度为62°,单位增益带宽为2.98MHz,功耗仅为9.45μW．     

等离子体处理对GaN发光二极管性能影响

为了研究等离子体处理对ICP刻蚀损伤的恢复效果,将多个样品放置于不同温度的等离子体增强化学气相沉积样品台上,通过改变射频源功率,分别使用N_2、N_2O和NH_3等离子体对GaN发光二极管进行处理.研究结果表明,在100℃、20W的射频功率条件下,用N_2O等离子体处理GaN发光二极管可以极大地改善器件的光电特性;用N_2等离子体处理GaN发光二极管可以使器件的光电特性得到微弱改善;但是使用NH_3等离子体处理GaN发光二极管,会使其光电特性明显恶化.     

近场无线能量传输系统的效率研究

对于近场无线能量传输系统,输入信号的波形及平均功率发生变化,可能会对信号能量的传输效率产生一定的影响。针对该问题通过理论分析与实验验证相结合的方式,研究了近场无线能量传输系统的输入信号波形及平均功率的变化对信号能量传输效率所产生的影响。提出了选择方波、正弦波和三角波三种典型波形的信号作为输入信号,进行横、纵向全面分析的方法,得出了同一种波形的输入信号的能量传输效率是相同的,不随信号输入功率的变化而发生改变;不同波形输入信号的能量传输效率是不同的,且方波、正弦波、三角波三种波形信号的无线能量传输效率比为2.622∶1.768∶1。     

双模式机电复合传动系统电功率协调控制策略

为提高重型车辆用功率分流式混合动力系统机电功率流调控精度,解决外界用电需求的动态控制问题,提出电功率协调控制策略.该策略利用电机快速响应和精确控制的特点,通过对发电机和电动机的闭环协调控制,调整二者的工作状态,保证动力源功率分配的精确性以及对外供电的稳定性.仿真结果表明,提出的协调控制策略能够使电池实际功率时刻跟随其目标值,并且在外界有用电需求时,确保系统快速调整出相应的电功率以供使用,较好地解决了机电复合传动系统机电功率分配的精确性问题以及对外供电功率响应的复杂动态控制问题.     

燃气冷却式温差发电烤炉的实验研究

能源问题和环境问题已经成为各国不得不面对的社会问题,基于塞贝克效应设计了一种温差发电燃气烤炉,将余热转换成电能,利用燃气的冷能维持温差发电芯片冷热端温差,同时预热了燃气。搭建实验平台测试了温差发电燃气烤炉的温差发电模块温度曲线、电能输出特性和预热对烤炉热效率的提升,该温差发电烤炉可输出功率为2.9 W,燃气经预热后烤架温度平均上升31.9℃,结果表明所设计的温差发电烤炉系统较好地利用温差发电芯片的热电转化能力,可维持用电器正常运转,达到使用要求。     

高压绝缘子泄漏电流检测装置的设计

高压绝缘子的污秽程度直接影响铁道供电系统的安全和稳定。设计了一种基于ARM微处理器的高压绝缘子泄漏电流检测装置,该装置能同时检测绝缘子的泄漏电流、环境温度和湿度等参数。通过小波变换滤除噪声,由模糊神经网络判断绝缘子的绝缘情况。它能较精确地检测出高压绝缘子的泄漏电流,准确地判断高压绝缘子的污秽绝缘情况。