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。     

谐振式电能无线传输系统中串串式模型研究

谐振耦合式电能无线传输系统利用磁场通过近场传输,具有辐射小、效率高、传输距离远且方向性强等特点。文中采用等效简化电路方法分析了谐振式电能无线传输系统串串模型的间距、工作频率、负载等参数对传输效率和功率的影响及内在关系,进一步推导出其计算模型。在间距和负载一定的条件下,通过Matlab仿真得到效率最优与功率最大时的工作频率相一致,输出功率对工作频率的变化敏感度更高这一规律。此外,设计了一套串串式结构的谐振式电能无线传输装置,通过实验验证了理论分析的正确性,为研究电能无线传输提供了参考。     

谐振式能量传输系统频率分裂特性研究

基于磁耦合谐振式的无线供电系统可在中等传输距离内实现高效能量传输,因而成为当前科学与工程技术领域研究的热点.主要研究了磁耦合谐振式无线供电系统在传输过程中有可能存在的频率分裂现象.通过在FEKO中对磁耦合谐振式无线供电系统进行建模分析,验证了现象的存在,并指出前人解决频率分裂方法的局限性.提出一种可行的方法去消除频率分裂现象对系统传输的影响,为后续磁耦合谐振式无线能量传输系统的设计提供参考.     

基于谐振耦合原理无线电能传输装置系统的研究

无线电能传输技术是一种新型的电能传输技术,它可以克服有限电能传输方式的诸多弊端。本文分析并设计了一种基于近距离无线电能传输原理的传输系统,阐述了磁耦合谐振式无线传输系统工作原理,叙述了对系统的发射模块、接收模块的设计,分析计算线圈的电感量及传输效率及系统各部分参数对传输效率、功率的影响。     

基于磁谐振式无线输能系统频率调谐的效率优化

磁耦合谐振式无线输能系统理论设计上可在临界耦合的一段区间内达到高效率能量传输,但还存在远距离弱耦合区效率急剧衰减,近距离强耦合区出现谐振频率分裂现象的问题.为此,仿真并设计制作附有铁氧体磁芯的平面螺旋耦合线圈,在传输系统中做频率跟踪调谐,使传输距离在强耦合区变化时,依旧保持系统高效率传输.测试表明,整个系统可实现传输距...     

磁耦合谐振无线电能传输系统传输效率影响因素研究

电能的无线传输能够让电能输送不再受限于有线传输,给生活带来了极大便利.主要介绍了3种无线电能传输技术的特点,并对磁耦合谐振无线电能传输系统的整体结构和工作原理作了详细介绍,理论分析了影响磁耦合谐振式无线输电系统传输效率的因素,通过实验证明了电源的输出频率、互感系数M23、负载电阻RL、互感系数M12和M34等参数对磁耦...     

电磁谐振耦合无线电能传输实验装置研究

电磁谐振耦合无线电能传输技术是现今最流行的WPT技术之一,其最主要的特点就是中等传输距离以及高校非辐射能量传输。该技术是以电磁场为媒介,运用2个或者是多个相同谐振频率以及高品质因数的对应电磁谐振体系,经过磁耦合谐振的作用来呈现电能传输无线输电技术,该技术可以说是无线输电技术的新研究趋向。     

无线电能传输中电谐振耦合机理分析

针对在无线电能传输分析中多以磁耦合谐振技术为主,缺少对电谐振耦合机理的分析这一问题,文中根据对称性原理,提出无线电能传输机理中应该包含磁谐振耦合和电谐振耦合两种谐振耦合机理,并从电路的对偶性角度出发,给出了电谐振耦合电路模型并推导出传输功率增益的理论公式。通过对电路参数的分析得出了传输功率增益的变化规律,为无线电能传输系统的设计提供了参考。     

基于磁耦合谐振的无线电能传输装置

在基于耦合谐振技术上,设计一种无线电能传输装置,采用软件对所设计的耦合谐振电路进行了建模与仿真,在此基础上实际制作了无线电能传输装置,实测效果良好.该设计方法简洁实用,但从效率角度考虑,有进一步改进的空间.     

分布式无线电能传输网

无线电能传输技术是有效解决移动设备,特别是特殊环境下电设备电能可靠灵活接入的最佳解决方案。然而,通常意义下无线电能传输技术只能以“点对点”模式实现电源对受电设备的直接供电。针对空间分布的多没备供电问题,提出分布式无线电能传输网概念,并给出了其平面型自组织网络结构。在此基础上,提出了基于共振模式的节点间能量传输模式及节点的结构。最后,就分布式无线电能传输网的能量传输效率和传统点对点传输模式的传输效率进行了比较分析。     

E类变换器高频无线电能传输平台设计

本文以高频低功率下的谐振式无线电能传输作为电力电子教学实训案例,阐述了实训案例与电力电子教学内容的联系。通过实训,使学生加深对无线电能传输的电路拓扑、平面PCB线圈设计、硬件模块的理解。通过应用新型半导体材料GaN器件作为开关管,完成基于双E类DC-DC变换器的6.78MHz无线电能传输平台的实物搭建和测试,使学生具备初步的电路设计、分析与测试的能力,从而在教学上做到理论与实践相互结合。     

感应耦合式无接触电能传输系统设计

感应耦合式无接触电能传输模式是一种极具潜在发展前景的电能供给方式。文章介绍了其系统构成和工作原理,建立了其核心器件——无接触变压器的数学模型。在此基础上,对次级补偿、变压器设计、反馈与控制方法进行了深入研究,提出了新的设计方案。然后运用所建立的模型,对系统进行仿真分析和验证。最后通过实际的电源设计,验证了以上分析。     

压电直流无线能量传输系统研究

在很多工程应用中存在工作于密闭金属容器内的电子器件或系统,为对其进行电能供应并与之进行数据交互,传统的方法多是对容器做物理穿透。阐述了一种无线的方法,利用压电换能器产生和接收超声波,穿透金属进行能量传输,这样就保证了容器物理结构的完整性,从而较传统方法具有稳定性好、安全性高、维护成本低等优点。讨论了双端口阻抗匹配的方法,系统的硬件设计和构成,并给出了系统的实际性能测试结果。测试证明,穿透15 mm厚的钢板,系统可以稳定传输最大5 W的直流能量,最高传输效率约为16.6%,并仍有可提升的空间。     

基于超声波的无线电能传输的研究

近年来,国内外对无线电能传输进行了广泛的研究,该文旨在研究应用超声波实现空气中无线电能传输的可行性.该文通过机电等效和类比的方法,得到了超声波电能传输的等效电路,设计了与空气声阻抗相匹配的纵-弯复合模式超声波换能器,并通过Ansys软件对换能器进行了谐响应分析,得到了电学参数和谐振频率;最后通过超声波电能传输实验平台的搭建,得到了接收换能器的输出电压和距离的关系,证明了可以通过超声波进行无线电能传输.     

电场耦合式无线电能传输频率分裂特性分析

针对无线电能传输存在的频率分裂现象以及效率低的问题,文中以双侧LCLC补偿拓扑结构的电场耦合型传能系统作为研究对象,通过系统建模分析易变参数对系统输出的影响规律。利用电路理论推导出系统效率与重要参数之间的关系式,运用MATLAB仿真软件对系统效率进行详细的分析,并采用实验验证了仿真结果的正确性。结果表明,将耦合机构的电容值调到频分点以下可以避免系统出现频率分裂,而固定耦合极板的相对位置,通过把系统的频率调大到效率关键点,可以提高系统效率,系统的最佳效率可达89.4%。     

Receiver Power Allocation and Transmitter Power Control Analysis for Multiple-Receiver Wireless Power Transfer Systems

As different power has its own receivers, this paper analyzes and designs a multiple-receiver wireless power transfer (WPT) system systematically. The equivalent circuit model of the system is established to analyze the key parameters including transmitter power, receiver power, transmission efficiency, and each receiver power allocation. A control circuit is proposed to achieve the maximum transmission efficiency and transmitter power control and arbitrary receiver power allocation ratios for different receivers. Through the proposed control circuit, receivers with different loads can allocate appropriate power according to its power demand, the transmitter power and system efficiency do not vary with the change of the number of receivers. Finally, this control circuit is validated using a 130-kHz WPT system with three receivers whose power received is 3:10:12, and the overall system efficiency can reach as high as 55.5%.     

基于OFDM的无线信号与电能反向同步传输方法

无线电能传输系统的稳定运行离不开信息传输技术的实现,该文针对无线信号与电能共享通道传输时存在耦合干扰及频谱利用率低的问题,提出一种基于正交频分复用技术(OFDM)的信号与电能反向同步传输新方法。该方法将电能载波等效为搭载全1信息的信号载波,采用OFDM技术实现信号的同步解耦与高速可靠传输时,即可减少电能传输过程对信号传输过程产生的串扰。电能通道采用串联谐振(S/LCC)补偿拓扑结构,使负载在一定范围内变化时输出电压稳定。松耦合变压器作为电能和信号传输的共同通道,可以同时、反向传输信号与电能两种不同频率的载波。首先介绍了系统的结构和OFDM基本原理;其次,对系统进行数学建模,分析研究信号与电能的传输特性;在此基础上,给出了信号调制与解调的设计方法。最后搭建电能传输功率为20 W、信号传输速率为85 kbit/s的实验平台,验证了所提方法的正确性。     

基于生物电容的视觉假体无线能量传输系统建模及效率优化

为了解决视觉假体无线能量传输系统设计过程中参数选取的问题,本文进行了基于生物电容的视觉假体无线能量传输系统精确建模,并在该模型的基础上对次级线圈回路进行了优化,使能量传输效率较传统谐振耦合方法有明显提高。文中采用大、小两组线圈进行比较分析和验证,所得实验数据和建模仿真数据吻合度高,验证了所建模型的准确性及优化方案的可行性,为视觉假体临床应用线圈的选取和无线能量传输系统的设计提供了理论参考。