电动汽车磁谐振无线充电技术市场应用研究

磁谐振式无线能量传输(Electromagnetic Resonance Power Transmission)简称ERPT)技术是一种新型的电能传输技术,该技术是利用接收线圈固有频率和发射线圈电磁频率相一致时引起强电磁耦合的原理来实现无线充电的.本文以电动汽车磁谐振无线充电系统为研究对象,主要包括其构成、工作原理以及市场应用研究,为该技术市场推广提出可行性方案.     

基于磁耦合共振的无线输电系统设计

当人们的上网方式逐渐从有线过渡到无线时,更多的用户期待着电能的传输也能像无线网络一样摆脱线的束缚。文章提出了一种基于磁耦合共振的无线输电系统设计方案。该系统的基本构成是两个铜线圈,天花板上的发射线圈与交流电源相连,桌面下的接收线圈与移动设备相接。利用两个相同频率的谐振线圈产生的强耦合,使电能以无线方式从电源插座传输给置于桌面的笔记本电脑和手机。     

大传输距离下电动汽车无线充电系统优化

针对无线充电系统原边线圈嵌入路面结构后耦合线圈之间的距离增大、耦合程度减弱的问题,对线圈结构进行优化,以实现大传输距离下无线电能的传输。通过电磁有限元仿真对线圈的内径、外径和匝数进行优化,提出以耦合系数为优化目标的线圈结构参数优化流程,同时,在Simulink中搭建无线充电系统的电路仿真平台,对采用优化后线圈结构的无线充电系统性能进行测试。结果表明：随着线圈内径增大,耦合系数先增大,达到峰值后迅速减小;随着线圈外径增大,耦合系数逐渐增大;在不同外径下,线圈的最优匝数均为9匝;3个参数中,增大外径是提高线圈耦合程度最有效的方式;最终优化后线圈的参数为外径480 mm、内径210 mm、匝数9匝,可以实现300 mm距离的电能传输,系统输出功率保持在2.96～3.70 kW,传输效率达到86.54%,横向容许偏移距离可达60 mm。     

多线圈耦合的通用变压器等效模型

耦合线圈可以使用变压器模型进行等效。针对无线电能传输等应用中多个线圈耦合情况,建立2线圈耦合的悬臂变压器等效模型,并将该模型扩展为任意多个线圈之间存在耦合的通用变压器模型,通过理论计算值和Multisim仿真值的比较,验证了模型的正确性。     

内窥镜无线供电系统功率传输稳定性优化研究与设计

针对内窥镜运动时存在的供电稳定性和效率较低的问题,通过对接收端姿态和位置运动变化的分析,研究了提升无线电能传输功率的方法。采用椭圆坐标系模型,推导了三维接收线圈在Helmholtz发射线圈作用下位置和姿态变化时磁感应强度的变化规律,以及对互感和耦合系数的影响。设计了内窥镜无线供电系统的实验装置,通过仿真和实验可以看出,Helmholtz发射线圈能够产生均匀的高强度磁场,在轴向偏移和角度偏转的情况下,比柱状螺旋发射线圈提高了100mW 的传输功率。实验结果表明,该方案可以满足无线内窥镜工作的电能供应需要。     

电动汽车无线充电金属异物检测线圈电磁特性

在电动汽车无线充电系统中,为实现较大范围内对小型金属异物的有效检测,提出一种金属异物检测线圈电磁特性的分析方法. 基于谐振电路在受到金属异物干扰后会产生失谐现象,论述金属异物检测的基本原理;分析检测线圈电磁特性的主要影响因素,给出将若干个PCB(Printed Circuit Board)型小线圈通过串并联构成线圈组的线圈设计方案;用Maxwell软件仿真分析金属异物进入检测线圈上方对线圈磁场的影响,得到不同的线圈结构参数和线圈连接方式对检测线圈电磁特性的影响规律;在无线充电环境下,用检测线圈组的感应特性仿真实例验证所提出的检测线圈组设计方案的可行性. 结果表明:本文提出的设计方案能够有效抑制电动汽车无线充电过程中环境磁场引起检测线圈的感应电压噪声,金属异物检测线圈电磁特性的分析方法能够为电动汽车无线充电系统中金属异物检测线圈的设计提供指导.     

基于磁路模型的新型半包围磁芯结构设计及优化

无线电能传输技术基于其安全可靠的优点被应用于机器人的充电系统中,为提高系统的耦合性能和减小对线圈周围的电磁辐射,提出一种新型半包围磁芯结构的磁耦合谐振式无线充电系统.首先建立圆盘磁芯的磁路模型,推导系统耦合系数的磁路表达式,为磁芯设计提供依据,通过在发射端圆盘磁芯外边沿增加一定高度磁环来减小互耦区磁阻,同时在发射端磁芯...     

新型低频高压无线能量传输电源设计

针对目前电力设备热点温度与电流在线监控预警系统中存在安全隐患以及能量传输不稳定等问题,设计了一种微型,低成本,高可靠性,易安装维护,能提供持久稳定电能输出的无线能量传输电源.首先对接收线圈的维数进行了确定,进而对其进行了模型优化,计算出该电源的最优长、宽、高,以及线圈线半径和匝数;对系统进行了Matlab仿真.优化仿真结果表明:该电源在低频高压条件下,负载功率可以达10.18W,系统可以在近似2%波动范围内稳定高效地传输能量,达到了微型化、低成本、提供持久稳定电能输出的要求.     

水下无线感应耦合传输系统中线圈的研究

磁耦合线圈是水下无线感应耦合传输系统中的核心部分.该文从应用角度对水下无线感应耦合传输系统的磁耦合线圈参数展开分析与实验研究.首先通过耦合线圈的磁场强度、线圈尺寸、线圈匝数等理论分析评估线圈对通信质量的影响,其次通过多次实验对3种线圈匝数和3种不同的频率进行了参数分析和测试实验.分析结果得出在谐振点上的磁耦合强度最大,...     

基于三线圈合成算法的WPT-EV拾取定位技术

针对无线供电电动车(WPT-EV)在通电导轨上运行时偏移角度会影响电能的传输能力,而传统的电磁引导定位方法只能进行路径选择且精度较低等问题,提出基于三线圈合成算法的电动车无线供电系统定位方法.通过分析WPT-EV在行驶过程中检测线圈拾取电压的变化趋势,利用模糊算法对偏移方向和偏移程度进行分析判断,能够实时地获得WPT-EV的偏移状态,实现利用3个线圈对WPT-EV进行定位.通过实验平台的搭建,验证了该定位方式的可行性.结果表明,该方式为WPT-EV与导轨对中,为达到最强能量提供一条有效途径,具有结构简单、成本低、灵敏度高、可操作性强等特点.     

电力无线专网电磁场传输特性研究

针对国家电网智能变电站建设中的通讯问题,对电力无线专网的研究显得十分重要. 分析无线4G的电磁场传输特性,能够更好地掌握无线4G传输的范围以及传输的特点,以及更好地解决传输过程中受到的干扰的问题. 通过严谨的理论分析和天线的辐射特性仿真,为进一步认识实际运用中的天线电磁辐射特性提供必要的前提.     

瞬态电磁脉冲能量传输特性的实证研究

以馈电脉冲为高斯脉冲为例,对瞬态电磁脉冲能量传输特性进行了简洁的理论解释和实验验证.首先以圆形电流辐射单元为例讨论其能量传输的三段式规律及验证,对圆形电流在远场处的辐射能量进行分析,辐射源可以看作点辐射源;其次以点辐射单元为前提研究并验证阵列辐射单元的三段式传输规律.瞬态电磁脉冲能量传输特性由多列瞬态电磁波的叠加造成,...     

A review for dynamics of collective behaviors of network of neurons

The nervous system is composed of a large number of neurons, and the electrical activities of neurons can present multiple modes during the signal transmission between neurons by changing intrinsic bifurcation parameters or under appropriate external forcing. In this review, the dynamics for neuron, neuronal network is introduced, for example, the mode transition in electrical activity, functional role of autapse connection, bifurcation verification in biological experiments, interaction between neuron and astrocyte, noise effect, coherence resonance, pattern formation and selection in network of neurons. Finally, some open problems in this field such as electromagnetic radiation on electrical activities of neuron, energy consumption in neurons are presented.     

Energy dependence on modes of electric activities of neuron driven by different external mixed signals under electromagnetic induction

Energy supply and release play an important role in individual neuron and neural network. In this paper, the electrical activities and Hamilton energy of neuron are investigated when external mixed signals(i.e., the periodic stimulus current and the periodic electromagnetic field) are imposed on the neuron under the electromagnetic induction. As a result, the Hamilton energy is much dependent on the mode transition, the multiple electric activity modes and the numerical analysis of Hamilton energy are more complicated under various parameters. When the periodic high-low frequency electromagnetic radiation is imposed in neuron, it is found that the electrical activities are more complex, and the changing of energy is obvious. In addition, the response of electrical activity and Hamilton energy is much dependent on the changing of amplitude A, B when the external high-low frequency signal is imposed on the neuron, meanwhile, the energy of bursting state is lower than the one of spiking state. It can be used for investigation about the energy coding in the neuron even the neuron networks.     

基于锯齿波电源的低辐射教室照明系统

针对目前教室照明系统(DC-DC变换器驱动不同功率的LED灯组)易产生电磁干扰,影响其他电器设备工作及学生身心健康等问题,提出一种基于锯齿波电源且结构简单的低辐射教室照明系统,该系统由主机和分机组成.实验表明,该系统能够实现多地、分区控制教室内的N个LED灯,并能够达到有效节能和降低电磁辐射的目的.因此,该系统在教室照明方面有望得到良好应用.     

城区超高压变电站的环境问题及其对策

城区超高压变电站的环境影响主要是电磁辐射和噪音干扰两方面,阐述了这两方面的危害,分析了其中存在的关键问题,并指出,合理选择电气设备和采取积极有效的布置型式是降低电磁辐射的关键,采用有源噪音控制系统有效降低低频噪音声级是减轻噪音污染的关键．     

U-OFDM可见光通信系统的高性能符号同步算法

为了提高可见光通信系统的传输效率和抵抗自由空间的多径效应,对单极性正交频分复用技术（U-OFDM）进行了研究.由于U-OFDM信号具有单极性特点,现有的同步算法中还没有针对U-OFDM系统结构的同步算法.鉴于此,提出了一种新的基于负镜像训练序列的符号同步算法,该算法在很低信噪比的情况下也能取得良好的同步效果.     

电磁辐射处处有 认知防范不可缺

我们身边(家中、工作场所)的电子、电器产品越来越多,电磁辐射源越发增加,大家周遍的电磁辐射总量已越来越多、越强。电磁辐射已无处不在,只是强度上有区别。基于较多的实测数据与国、内外的研究结果,本文集中展现、介绍了与我们密接相关的一些电磁辐射问题,意在让大家"近距离"、从数的角色更多、更好地识读电磁辐射。我们已生活在电磁波的汪洋大海里,对电磁辐射及危害性问题理应多了解、不能小视,科学地防范电磁辐射,不能无所谓。     

汽车电器电磁干扰及防护的探讨

随着计算机信息处理能力的提高,现代汽车装备有各式各样由电器或电子器件构成的系统,但是只要是带电的物体都会对周围产生辐射或受到其他磁场的辐射而受到影响.通过分析现代汽车电器电磁干扰现象及其产生机理,结合我国对现代汽车电磁兼容的标准,提出了5种抑制汽车电器电磁干扰的方法.防止和降低汽车电器的电磁干扰,对汽车行驶安全起着重要...     

航天器屏蔽电缆电磁辐射的分析与测试

为了减小屏蔽电缆对航天器的影响,提出了基于传输阻抗和屏蔽层共模信号的电磁辐射分析方法.采用Kley模型分析内导体与屏蔽层之间的传输阻抗,将共模信号进行电流元分解;采用赫兹偶极子等效模型分析电缆的电场辐射.用辐射法测试屏蔽电缆的电磁辐射,以实现在常规电磁兼容性实验室开展测试的目标.仿真分析和实验结果证明,该方法可对屏蔽电缆的电磁辐射进行有效地分析和测试,可应用于航天器电缆的电磁兼容性分析和测试.