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基于线性自抗扰控制的无线电能恒压无通信传输方法
无线电能传输 恒压 高效传输 线性自抗扰控制
2024/3/6
针对负载动态变化易导致磁耦合无线电能传输系统传输效率低、输出电压波动大的问题,提出一种基于线性自抗扰控制的无线电能恒压无通信传输方法。该方法在系统的输入端采用锁相环跟踪谐振频率,并采用扰动观察法实现最小输入功率跟踪;同时,在输出端采用基于线性自抗扰控制的移相半控整流电路控制策略,使系统工作于恒定电压输出、高效传输的状态,且系统输入端与输出端之间无需通信。仿真结果表明,当负载和参考电压发生变化时,系...
目前,磁耦合谐振式无线电能传输MCR-WPT(magnetic coupling resonance-wireless power transmission)的研究主要集中在单发射多负载静止和单发射单负载转动2种形式。通过对单发射低速转动多负载状态下的系统进行研究,建立单发射多负载系统并进行理论分析,使用COMSOL对静止状态下多负载接收线圈进行仿真,设置静止状态与旋转状态作对比实验,分析接收端转...
野外陆战环境下无人平台进行无线充电时,发射端和接收端耦合线圈的偏移和偏转会导致耦合线圈互感变化较大,为了解决这一问题,需要对无人平台无线充电时使用的耦合线圈进行特殊的结构设计。首先分析野外陆战环境下无线充电的战技指标,为实现螺线管SP(solenoid pad)型线圈和DD(double-D)型线圈的优势互补,设计满足野外陆战环境无线充电的高适应性的耦合线圈,提出了一种SP-DDP双层组合线圈(d...
基于双耦合线圈的无人机轻量化无线充电耦合机构设计
无线电能传输 感应式 轻量化 无人机
2024/3/6
针对中大型无人机无线充电需求,设计了一种双耦合线圈无人机无线充电耦合机构,该耦合机构在满足无人机接收侧轻量化设计的同时,具有较高的传输能效与一定的抗偏移能力。双接收线圈安装在无人机双侧底部支架位置,双发射线圈安装在与无人机支架倾斜角度相同的梯形发射平台上,以减小无人机大范围偏移,同时采用顺向串联的形式,保证无线充电的均匀性。采用串联-串联S-S(series-series)补偿结构,运用有限元仿真...
在双负载无线电能传输系统中,副边线圈之间的耦合干扰问题成为制约系统性能的重要因素。为此,提出一种单发射-双接收磁耦合机构,旨在解决两个副边线圈之间的耦合干扰问题,并通过原边线圈的设计实现两个负载获得相同的能量输出。在不采用屏蔽材料和控制方法的情况下,该机构仅通过线圈结构设计即可实现两个副边线圈的完全解耦。实验结果表明,采用该机构的无线电能传输系统在双负载情况下,两负载互不影响且系统能量传输效率可达...
部分元等效电路理论在无线电能传输系统中的应用研究
无线电能传输 部分元等效电路 有限元 线圈参数
2024/3/6
磁耦合谐振式无线电能传输技术凭借其传输距离远、传输效率高等优势逐渐成为了无线电能传输方面研究的热点,而磁耦合谐振系统的设计和优化依赖于准确的参数计算和系统性能计算。针对这一问题提出采用部分元等效电路PEEC(partial element equivalent circuit)法进行计算。首先介绍了PEEC的基本理论以及部分参数的计算方法,然后建立耦合线圈的部分元等效电路模型,对平面矩形螺旋线圈的...
一种频率和功率可调的固态微波功率源
无线能量传输 微波功率源 功率检测 反馈调节
2024/3/6
现有大功率无线能量传输系统多采用磁控管作为射频源,虽输出功率高,但带宽较窄且质量重,不利于系统集成,为此设计了一套功率和频率可调的固态微波功率源。该微波功率源采用具有宽带特性的放大器件和反馈调节方式,获得了较宽的带宽和输出功率动态范围。系统集成在28 cm×19 cm×10 cm的机箱中,具有体积小、可靠性高、散热性能良好和重量轻等优点,在无线能量传输/环境射频能量收集(模拟环境中射频能量产生设备...
针对电动汽车车载无线充电磁耦合器体积和重量大、铁氧体易碎裂的问题,提出了一种由铁氧体磁片、纳米晶带材及铝箔构成的复合屏蔽层磁耦合器。通过Maxwell分别对铁氧体和四种纳米晶磁芯的性能进行分析和比较,在机器学习得出磁耦合器最优磁芯结构的基础上,优化设计了复合屏蔽层结构及各部分材料构成比例,与传统铁氧体磁片和铝板构成的磁耦合器相比,所提出的复合屏蔽层磁耦合器在减小了体积和重量的同时,互感和耦合系数分...
无线电能传输技术是解决水下设备续航问题的有效手段,但无线电能传输技术在水下应用时会受到海洋环境的影响。针对水下磁耦合式无线电能传输MCR-WPT(magnetically-coupled resonant wireless power transfer)系统,论述了磁耦合式无线电能传输系统的系统组成,建立了水下磁耦合式无线电能传输系统电路模型,并对海洋环境中产生的涡流损耗进行了定量分析。根据海洋环...
基于分时工作原理,提出了一种空间占用率低、控制简单的主从MA(main-auxiliary)协同式接收线圈,可以有效提高动态无线充电DWC(dynamic wireless charging)系统的抗错位能力。首先,设计了MA线圈的结构和电路拓扑,两个从线圈(A线圈)反向串联,对称分布在主线圈(M线圈)的两侧。其次,基于分时工作原理计算了MA线圈在侧移方向(y方向)上的输出性能,A线圈仅在发生侧移...
从经济和空间角度考虑,电动汽车EV（electric vehicle）同时装设匹配静态和动态无线充电方式的接收单元是不理想的。为此,参考EV静态无线充电标准,设计了两发射线圈同向串联EV动态无线充电系统,使其接收单元能同时满足动态和静态无线充电需求。首先,分析了收发线圈的水平偏移特性和互感电路模型,并根据分析结果确定了单发射线圈组切换以及两发射线圈串联的方式,根据两发射线圈串联的三维磁通图确定了两...
带中继谐振器的磁耦合谐振式无线电能传输系统的效率特性分析
磁耦合谐振 中继谐振器 传输效率 功率传输性能参数
2024/3/6
探讨了带中继谐振器的磁耦合谐振式无线电能传输MCR-WPT（magnetic coupling resonant-wireless power transfer）系统的传输效率优化问题。通过构建和分析带中继线圈的等效电路模型,引入功率传输性能参数|Sij|2推导出当中继线圈和接收线圈位置固定时,发射线圈和带中继谐振器之间的最佳耦合系数的闭合形式解,进而确定发射线圈和带中继谐振器之间的最优距离,实现...
无线电能传输抗偏移线圈的设计方法
无线电能传输技术 线圈设计 抗偏移研究 互感系数
2024/3/6
无线电能传输技术具有灵活性高、安全、美观等优点,因而受到广泛关注和研究。传统线圈由于磁场分布不均匀,导致接收端在发生偏移时,互感系数发生变化,进而影响系统稳定性。针对上述问题,提出一种利用穷举推导抗偏移线圈参数的方法。该方法首先根据所需发射和接收线圈尺寸、线圈气隙,穷举出不同匝数和匝距的发射线圈。然后利用互感公式计算线圈发生偏移过程中的互感数值,并判断线圈发生偏移时互感是否稳定,最后通过筛选可以得...
