无线电能传输系统谐波分析

基波近似法(FHA)在松耦合无线电能传输(WPT)系统中得到了广泛的应用。然而,由于强耦合系统中存在高次谐波分量,FHA会影响分析精度,因此提出了强耦合WPT系统的精确分析方法,推导了考虑谐波分量贡献的输出表达式。仿真和实验结果均验证了该方法的有效性。     

小功率无线电能传输系统研究

无线电能传输技术因其突出的优势在近年来得到很大发展。本文首先从几类无线电能传输技术的背景、研究现状和原理入手,建立了能量传输的模型,研究了它们的主要作用原理,比较了它们的优缺点。然后选取电磁感应式和谐振耦合式两种技术设计了两种小功率无线电能传输系统。最后基于实验结果和数据,分析、研究了系统的能量传输特性。     

小功率无线电能传输系统研究

无线电能传输技术因其突出的优势在近年来得到很大发展。本文首先从几类无线电能传输技术的背景、研究现状和原理入手,建立了能量传输的模型,研究了它们的主要作用原理,比较了它们的优缺点。然后选取电磁感应式和谐振耦合式两种技术设计了两种小功率无线电能传输系统。最后基于实验结果和数据,分析、研究了系统的能量传输特性。     

多负载无线电能传输系统

多负载无线电能传输技术是近年来研究热点之一,针对其负载多样性、多方向性、控制复杂性等问题,该文对现有技术进行了系统的梳理和分析。首先根据发射方式及发射线圈形状和结构将多负载无线电能传输系统分为平面线圈类、空间线圈类和非线圈类;进而分析平面线圈的单输入多输出型、多输入多输出型及带中继线圈多输出型的特性,研究空间线圈的多线圈正交型、旋转线圈型、单导线立体线圈型、多线圈立体形以及亥姆霍兹线圈型的特性,探讨非线圈类空腔谐振型以及微波传输型的特性;然后分别对不同类型多负载无线电能传输系统的发射端结构、系统传输原理和传输特性进行对比,提出它们的适用场合;最后分析多负载无线电能传输系统面临的技术瓶颈,并对未来的发展进行了展望。     

无线电能传输系统的优化设计

无线电能传输系统中存在原边与副边的耦合结构,在原边耦合结构中加入锁相环以保证电流与电压的同相位,可进一步确保耦合的效率.但耦合过程中可能会存在外界扰动,因此在原边整体结构上加入自抗扰控制器以尽量消除外界扰动带来的参数波动,以获得更高的耦合效率.     

多负载远距离无线电能传输系统研究

针对一类既需多级输出又能延长传输距离的无线电能传输(WPT)场合,从磁耦合谐振基本原理出发,结合多中继结构与多负载结构的优势,设计了一种新型三线圈双负载WPT系统.该系统选用LCC-Multi-S型补偿拓扑,在传统双线圈系统中加入一级特殊的接收线圈,设计了两级接收线圈结构,推导了系统双负载恒压输出条件,实现了两级负载端的相同功率输出,同时系统WPT距离得到延长.仿真和实验验证了提出的方案的可行性.     

无线电能传输系统的研究与设计

本文详细介绍了Qi标准给出的无线电能传输系统基本配置,设计了基于无线电能传输技术的无线电能发射电路、无线电能接收电路、通信与控制电路。测试结果表明,设计的简易无线电能传输系统在短距离内可以实现稳定的电能传输,为进一步研究大功率远距离无线电能传输技术及其可靠性奠定了技术基础。     

磁耦合双模无线电能传输系统研究

磁耦合感应式无线电能传输(MCI-WPT)感应区域传输效率高,而磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)谐振区域传输效率高,为解决两者优势不可兼得的问题,提出磁耦合双模无线电能传输(MCB-WPT),引入转换开关组,实现磁耦合无线电能传输系统拓扑结构可控,使其可工作在MCI-WPT和MCR-WPT双模式下,在一定范围内,实现最佳能量传输。建模分析MCI-WPT与MCR-WPT传输效率与传输距离的关系;提出MCB-WPT方案,建立其传输效率模型,并给出MCB-WPT系统设计方法和控制策略。实验证明,MCB-WPT在感应区域和谐振区域均可获得较高传输效率。     

无线电能传输系统的研究与设计

本文详细介绍了Qi标准给出的无线电能传输系统基本配置,设计了基于无线电能传输技术的无线电能发射电路、无线电能接收电路、通信与控制电路。测试结果表明,设计的简易无线电能传输系统在短距离内可以实现稳定的电能传输,为进一步研究大功率远距离无线电能传输技术及其可靠性奠定了技术基础。     

小功率无线电能传输系统应用研究

无线电能传输技术是当前的研究热点技术之一,已经有大量的关于无线电能传输性能分析的研究文献,但是关于系统实现特别是详细设计的文献还比较少。本文采用了单管电压过零开关方案设计了一个小功率无线电能传输系统。该电路的优点是拓扑结构简单,降低了主回路设计的难度,而且体积小巧,适合于小功率系统采用。本文系统的分析了单管电压过零开关无线电能传输系统的各部分组成,并建立了相应的模型,在分析的基础上给出了系统设计的关键参数;最后通过仿真和实验的方法验证了所采用方案的有效性和可行性。     

电动汽车无线电能传输系统参数优化研究

双边LCC(DS-LCC)拓扑因其具有不依赖负载的恒流输出特性被广泛应用于电动汽车无线电能传输(WPT)系统,但传统对称参数设计方法并未充分利用其设计自由度高等优势,使系统效率难以进一步提升。针对该问题,在不改变系统主要参数前提下,提出了一种非对称参数设计方法以提升系统效率,即通过改变两个补偿电感配比来重新设计补偿参数,并在此基础上进一步优化补偿电容实现了逆变器软开关,确立了最佳效率点的参数配比。最终通过搭建3 kW实验样机验证了系统可行性,实验结果表明优化后的效率最高达到92.7%,且在全功率范围内,比优化前的系统效率提高了1.3%～1.4%。     

无线电能传输系统多谐振器研究综述

近来,无线电能传输技术越来越收到关注。为了提高无线电能的传输特性以及出于实际应用的需要,出现了带有多谐振器的无线电能传输系统,并成为了当前的研究热点问题。本文首先简述了无线电能传输的基本原理和结构,然后介绍了几种多谐振结构,包括中继谐振器系统,多发射线圈和多接收线圈系统的研究进展,并探讨了多谐振器系统中的关键问题,最后对发展趋势进行了展望。     

包络调制无线电能传输系统边界条件研究

相比于传统无线电能传输(WPT)系统,包络调制无线电能传输系统具有结构简单、控制方便的优点,但在研究中发现,包络调制无线电能传输系统的起振工作条件以及高频电能包络的质量受到系统的初始参数、负载动态变化等条件的影响,不可避免地影响系统能量的正常传输以及负载电能的品质。基于交流阻抗分析法,采用零电流开关(ZCS)控制,对系统状态变量展开时域分析,基于离散迭代方法旨在找到系统软开关起振边界与能量包络的谷值偏零程度,进而确定包络调制无线电能传输系统工作边界条件,仿真与实验结果表明,在边界范围内,系统始终工作在谐振软开关状态,能量包络质量良好,验证了理论分析的正确性。     

无线电能传输系统传输距离及传输效率分析

运用电路理论,推导出四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统传输效率的表达式,并分析了影响传输效率的主要因素。当线圈结构参数选定时,源线圈与发射线圈之间的距离和接收线圈与负载线圈之间的距离成为无线电能传输系统传输距离变化时影响传输效率的关键参数。采用差分进化算法对影响因子进行优化,该方法使得四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统在传输距离发生变化时能动态调整提高传输效率。最后,通过仿真验证了此方法的正确性。     

无线电能传输感性系统特性分析

针对无尾家电中感性电机负载无线供电问题,本文分析了电机对谐振式无线能量传输系统的主要影响参量,以提高感性负载下能量传输的稳定性。首先,本文基于串励直流电机模型,分析电机转矩、转速及直流电压间关系,获得了等效电机阻抗模型。然后,利用Simulink仿真软件对电机启动及调速控制进行仿真,获得了在无线供电情况下的电机转矩-转速机械特性曲线。最后,本文设计并实现了直流电机无线供电系统硬件平台搭建以满足不同负载转矩需求,传输距离为6cm。     

无线电能传输系统耦合线圈优化设计

无线电能传输技术有效地解决了在线监测设备供电问题,但是仍存在线圈耦合程度弱、传输效率低等不足。基于耦合线圈互感和系统传输效率特性分析,提出1种带有"⊥"型磁芯的新型组合线圈结构,从提高耦合线圈间互感的角度提升了系统传输效率。通过仿真模型分析,详细阐述了耦合线圈结构参数及内部磁芯的优化过程。并搭建试验平台,在450 k Hz的工作频率和40 cm的传输距离下,系统能够获得80%左右的传输效率,验证了本文提出的设计方案的可行性,为在线监测设备无线供电系统的设计提供了参考依据。     

无线电能传输系统中的铁氧体磁性材料

近年来无线电能传输技术已经引起了人们的广泛关注。铁氧体磁性材在该系统中的应用,对提升系统效率及降低泄漏场起到至关重要的作用,成为该系统不可或缺的部分。介绍了铁氧体磁性材料在无线电能传输系统的作用,材料电磁参数及结构形式对系统特性的影响。结合文献研究,提出了应用于无线电能传输系统的新型磁性器件以及材料制备新工艺技术的必要性。