可调太阳能充电器的设计

可调太阳能充电器利用太阳能光电效应,将太阳能转化成电能,再经过升压、稳压,对电池进行充电,此充电器的输出电压可根据电子产品电池充电电压的不同进行调节,适用于多种型号的电子产品。     

无线电能传输技术电磁环境研究综述北大核心

随着无线电能传输技术的发展,其在多个领域显示出巨大的应用前景。虽然目前对无线电能传输技术的传输距离、传输效率、传输功率等关键技术参数有深入研究,但是对其电磁环境的研究还没有得到足够的重视。本文综述了国内外对于无线电能传输电磁环境的研究现状,主要介绍了磁耦合方式的无线电能传输电磁环境的典型案例,梳理了动物实验、三维模型对电磁反应的数值仿真等研究方法,研究结果表明:在植入式医疗设备、电动汽车和消费类电子产品的无线充电领域,无线充电相关产品能够满足已有标准的要求。同时,人体三维模型对电磁反应的数值仿真是研究的常规手段,但未来应更关注无线电能传输应用的长期医学实验或多种技术路线的研究。     

基于ANSYS三维仿真的两种无线充电器充电效率的研究

无线充电技术是一种采用无线方式进行电能传输的技术。首先研究了无线充电器的基本工作原理,然后针对无线充电器充电过程中充电效率低下的问题,利用ANSYS有限元软件进行耦合仿真,分析比较了单线圈与三线圈无线充电器在不同侧移距离时的充电效率,分析结果表明单线圈充电效率更高,三线圈充电器充电效率更稳定,为多线圈充电器的设计提供了理论依据。     

无线电能传输技术电磁环境研究综述

随着无线电能传输技术的发展,其在多个领域显示出巨大的应用前景。虽然目前对无线电能传输技术的传输距离、传输效率、传输功率等关键技术参数有深入研究,但是对其电磁环境的研究还没有得到足够的重视。本文综述了国内外对于无线电能传输电磁环境的研究现状,主要介绍了磁耦合方式的无线电能传输电磁环境的典型案例,梳理了动物实验、三维模型对电磁反应的数值仿真等研究方法,研究结果表明:在植入式医疗设备、电动汽车和消费类电子产品的无线充电领域,无线充电相关产品能够满足已有标准的要求。同时,人体三维模型对电磁反应的数值仿真是研究的常规手段,但未来应更关注无线电能传输应用的长期医学实验或多种技术路线的研究。     

电动汽车动态无线电能恒功率充电

电动汽车充电时,且电池电量低于80％时,为了保证充电效率一般采用恒功率充电.在动态无线电能传输系统中,电动汽车的不断移动会导致发射线圈和接受线圈的互感系数变化,致使电动汽车充电不稳定.为实现恒功率充电,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的动态无线电能传输系统(DWPT)恒功率输出的控制方法.通过对系统建立数学模型,对输出功率进行模型预测,建立最小化目标函数来获得期望输出功率所对应的最优占空比,使输出功率恒定.进行了模型预测控制的动态无线电能传输系统Simulink仿真,通过对比不同线圈互感系数下的输出功率,验证了该方法的可行性,并且通过搭建实物测得的数据也证实了该方法的可行性.     

基于磁耦合谐振式无线传能手机充电器的研究

为了解决手机传统有线充电方式接线繁杂、插口易损、二次利用率低等问题,设计了基于STM32的无线传能手机充电器[1]。根据两线圈磁耦合谐振式无线电能传输原理,利用逆变与整流电路实现电能转换,发射与接收部分均采用串联型谐振的SS型拓扑完成能量传输,这一结构可使传输效率大大提高。经过测试,该无线传能手机充电器输出功率为2.5~5.0 W,并具有过压过流保护功能。     

基于跳频控制策略的串联-串联谐振无线电能传输系统的参数优化设计方法

无线电能传输是一种方便、安全的电能传输方式。以实现蓄电池快速无线充电的串联-串联(SS)型谐振无线电能传输系统为研究对象,设计蓄电池三段式充电曲线,提出一种与之相对应的分段跳频控制策略。根据蓄电池充电曲线特征、SS谐振网络的恒压恒流特性和分段跳频控制策略,提出一种适用于蓄电池全范围充电的谐振网络参数优化设计的方法,为无线电能传输系统参数的优化设计提供了理论依据。搭建SS谐振无线电能传输装置,验证了参数选择的合理性和控制策略的有效性。在一次、二次侧之间距离12.5cm下,该装置实现了蓄电池的全范围三段式充电,并且整机效率最优达到93.5%。     

无线电能传输技术专题特约主编寄语

<正>无线电能传输是人们的一个梦想,100多年前伟大的发明家尼古拉·特斯拉开启无线电能传输的探索。2006年MIT学者提出了谐振无线电能传输的机理,中距离的无线电能传输成为可能,再一次激发了人们对无线电能传输技术研究的热潮。目前,企业界对无线电能传输技术得热忱远高于学术界,多种技术和产品标准相继制定,手机无线充电器、电动汽车充电桩已有产品出现。然而,无线电能传输技术远没有像有线输电技术一样成为一种通用的技术。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统传输损耗的研究

相比于传统的有线充电,无线充电是一种更加方便和可靠的充电方式,在电动汽车、生物医学等领域具有较为广泛的应用前景。然而传输效率的低下却限制了无线电能传输技术的进一步推广。磁耦合谐振式做为一种最主要的无线电能传输技术,其主要由高频电源,补偿结构,磁耦合结构以及整流滤波四部分构成。目前磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输效率分析时大多仅考虑磁耦合结构的损耗,对系统中高频电源以及整流滤波的损耗考虑欠少。文章在预定效率以及恒功率条件下计算磁耦合谐振式无线电能传输系统中各部分损耗与互感之间的关系,寻求满足系统要求的互感值。最后设计了一套传输功率为1000W,传输效率为85%的磁耦合谐振式无线电能传输系统,实验结果表明文中的损耗计算方法具有较高的准确性。本文研究结果为无线充电系统分析及性能改善起到积极推动作用。     

电动汽车移动负载动态无线充电技术

电动汽车相对于传统燃油汽车而言具有环境污染小等优点,但因其续航短、充电站资源紧缺、操作繁琐等而存在发展制约问题.提出了一种新的汽车动态充电技术,其在无线电能传输技术原理的基础上增加了传感器和控制器(开关继电器),可在确保电动汽车充电安全、便捷的前提下,使动态无线电能传输更加高效.     

Wireless power charger for wearable medical devices with in‐band communication

A wireless power charger integrated circuit has been developed for wearable medical devices in a 0.18‐µm Bipolar, Complementary metal‐oxide‐semiconductor, and Lightly‐Doped Metal‐Oxide‐Semiconductor (BCDMOS) process. A passive full‐wave rectifier consisting of Schottky diodes and cross‐coupled n‐type Metal‐Oxide‐Semiconductor (nMOS) transistors performs the alternating current to direct current power conversion without any reverse leakage current. To charge a battery, a linear charger circuit follows the passive rectifier instead of a switching charger circuit for the small form factor of wearable medical devices. An in‐band communication circuit notifies the proper connection of the wireless power receiver and the battery charging status to the charging pad (wireless power transmitter) through the wireless power transmission channel. The wireless power charger integrated circuit occupies 1.44‐mm² silicon area and shows 31.7% power efficiency when the charging current is 26.6 mA. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

金属异物对电动汽车无线充电系统影响分析

针对电动汽车在无线充电过程中可能混入金属异物的情况,本文分析了金属异物置于无线充电系统能量传输区域时对无线充电系统参数及效率的影响情况。研究中使用有限元仿真软件建立了电动汽车无线充电系统平面盘式螺旋线圈3D电磁场仿真模型,通过理论分析和有限元仿真结合的方式研究了不同尺寸、不同材质的金属异物对无线能量传输系统的电磁场参数以及效率的影响,并进行了实验验证。研究结果表明,两种金属混入系统会产生涡流效应和磁效应,磁效应和涡流效应会对无线充电系统参数产生不同的影响,降低系统效率;其影响大小与金属的尺寸和位置密切相关;此外,金属的涡流效应会产生涡流损耗并导致温升,对充电系统是极大的安全隐患。     

一种便携式电动车太阳能充电装置的实现

针对电动车使用中的一些不足,介绍了一种便携式电动车太阳能充电装置的设计和实现方案,该充电装置为一个基于UC2843的Boost变换器,它从光伏电池中收集电能,经Boost变换后,可实现对电动车蓄电池组不间断充电。实现升压控制的电路简单可靠,外围元件少,成本低廉。实验结果表明,该充电装置简单实用,可有效延长电动车行驶里程,增加电动车蓄电池的使用寿命,具有一定应用前景。     

温度对电动汽车直流充电机计量性能影响的研究

自电动汽车直流充电机被国家市场监督管理?总局列入强制管理的计量器具目录后,其电能计量性能越来越得到社会的关注。直流充电机实际使用环境温度变化范围比较大,温度变化对直流充电机的计量性能有一定的影响。文中结合直流充电机电能计量的工作原理,选取温度作为影响量,利用搭建的温度影响仿真测试平台,测量直流充电机计量单元在不同温度下的计量准确度。分析了直流充电机温度影响规律,提出了基于分段线性插值法的直流充电机计量单元温度补偿模型。试验结果表明,经过温度补偿的直流充电机电能计量准确度得到明显的提高,验证了分段线性插值补偿方法的准确性和适用性。     

电动汽车非车载充电机国际标准关键参数验证设计

介绍了国际标准IEC61851-23中直流电动汽车充电系统的基本功能和工作原理,针对非车载充电机与电动汽车充电过程中兼容性和安全性的关键参数验证方法。构建测试系统,实现对各充电阶段及时序、交互通信协议、充电控制性能、充电故障保护的测试。试验结果表明所提出的试验方法能够对非车载充电机国际标准关键性能指标进行全面的实验验证和分析,有利于今后我国电动汽车充电产品的标准化和国际化。     

基于新型四开关逆变器的集成式电动汽车充电器

对基于新型四开关逆变器的集成式电动汽车充电器进行研究。这种充电器通过重复利用逆变器、电机绕组、传感器以及控制和驱动电路,大幅降低了电机驱动和电池充电系统的成本、重量和体积。在分析集成式充电器的运行原理,并提出了其运行于电力拖动模式和电池充电模式时所采用的调制和控制策略,并在此基础上搭建了仿真模型。仿真结果表明,当这种集成式充电器运行于电力拖动模式时能够在电机绕组上产生正弦电流,使电机正常旋转;当其运行于电池充电模式时,能对电池进行充电,输入功率因数接近于1,输入电流谐波含量较低。     

基于高精度源表一体的非车载直流充电机检定装置研制

针对当前非车载充电机电能计量装置相关的技术研究较少的现状,介绍了一种适应于虚负荷检定的非车载充电机检定装置.该装置功能完备,结构上采用一体式设计,电路上由MCU搭载安卓软件作为中控,驱动电压和电流隔离输出.其中电压源部分采用数模转换器与高精度分压电阻网络反馈模块组合方案,电流源部分采用数模转换器与低端采样反馈模块组合方案.通过现场对非车载直流充电机进行虚负荷检定,通过比对充电机现场测试仪和本装置的实验结果,验证了该检定装置的准确性和可行性.     

基于虚拟同步机的电动汽车快速充电控制技术

随着电动汽车扩张式发展,电动汽车快速充电技术受到越来越多地关注。电动汽车动力电池需要通过变流器接入电网实现并网和功率传输,大量电动汽车快充过程中变流器传输功率波动很大,而传统的控制策略虽然响应迅速,但是缺少惯性和阻尼支撑,因而对电网的冲击很大。针对该问题,提出了一种基于虚拟同步机的电动汽车快速充电控制技术,在兼顾快速充电的同时,通过模拟同步电机的惯量和阻尼特性,平抑传输功率的波动,改善并网点电能质量。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了电动汽车快速充电系统,验证了该方法的有效性和准确性。     

基于无线远传技术的电能管理系统设计与应用

设计了基于无线远传技术的电能管理系统,对其设计方案及系统应用进行了介绍。该电能管理系统借助无线公共网络,对用户用电情况和窃电等事件进行实时监控,建立了一个实时的管理平台。实践证明该管理平台提升了供电公司的监控手段和管理水平,为供电企业提高用电营销的管理效率和供电效益创造了条件。     

基于无线能量传输的充电平台设计及其性能分析

无线能量传输作为一种新型的电力传输技术,为数量飞速增长的电子产品提供了便捷的充电方式,然而大功率驱动电路、充电距离和效率一直是制约无线充电技术实际应用因素.针对这些问题,基于磁耦合无线能量传输理论,对无线充电的等效电路进行了理论分析,探讨了影响充电效率的主要因素.以STM32单片机作为控制核心,通过设计大功率H桥式驱动电路、整流电路等,研制并搭建了无线能量传输充电实验平台,并对系统工作频率、无线充电距离以及有无中继线圈对系统性能的影响进行了实验和分析.结果表明所设计的无线能量传输充电平台具有相对完整的功能,且在24 V驱动电压、2 cm充电距离的情况下,负载接收功率达到了2.5W.