深圳非辐射式无线电能传输WPT系统

无线电能传输WPT系统作为一种新型供电方式，为有轨电车供电时，具有无裸露导线，无磨损，安全，城市景观性好等优点。本文以现代有轨电车移动式WPT技术为研究对象，重点研究适合动态供电的WPT系统的耦合机构布置方式和提高系统效率的控制方法。首先，论文对移动式WPT系统的耦合机构布置方式进行研究。针对现代有轨电车运行特点，为系统配置多级分段式无线供电系统，系统采用LCC-S补偿拓扑。根据两线段间的互感计算公式，推导出考虑线径，匝数的矩形线圈间互感计算公式，利用该公式为系统配置了耦合线圈的尺寸和匝数。无线电能传输WPT具有传递功率较大,距离适中,传递效率高等优点。深圳非辐射式无线电能传输WPT系统

无线电能传输WPT有源屏蔽技术，无源屏蔽技术对水平方向上的漏磁场并没有明显的抑制作用，当将该方案应用于电动汽车或在线供电电动汽车（OLEV）时，电动汽车WPT系统产生的水平方向上的漏磁场会对路人产生一定的电磁辐射危害；对于高功率或者非常大的气隙，其产生的电磁干扰十分严重，远远超过了ICNIRP限制。有源屏蔽技术作为一种有效消除水平电磁干扰的方法，主要是利用带有激励源的抑制线圈产生与原磁场方向相反的抵消磁场，进而实现对原漏磁场的消除或削弱，有源屏蔽的结构。北京小功率无线电能传输WPT磁耦合无线电能传输WPT系统，在没有电气直接接触的情况下，实现电能的有效传输，传输效率高。

无线电能传输WPT技术领域中，双向无线电能传WPT输技术不但具有单向无线电能传输技术的安全可靠与灵活便捷的优点，还可以在电动汽车作为柔性负载和分布式储能设备时实现对电网侧电能的削峰填谷，并提高与电网的互动性，具有重要的社会经济意义。然而BDWPT技术的成熟应用，仍然存在着系统的控制技术难以实现，补偿元件电压电流应力大，软开关运行难的问题。针对以上问题，本文主要从系统控制策略的优化和补偿网络参数的优化设计，这两个方面进行研究。其主要研究内容如下:首先利用电路理论分别对S-S型，LCL-LCL型，LCCL-LCCL型补偿拓扑结构的BD-WPT系统进行模型分析推导出系统传输功率与效率公式。

无线电能传输WPT基于电磁感应原理，目前采用电路模型的分析方法，由于该方法无法深入了解ICPT系统能量传输的过程，所以提出了一种ICPT系统的能量法建模方法，建立了串联—串联(SS)，串联—并联(SP)，并联—串联(PS)和并联—并联(PP)型4种ICPT系统的能量法模型，分析了能量法模型与耦合模型的相互关系，研究了它们的等效性及数学意义上的等效条件，并通过MATLAB仿真研究，证明了理论分析的正确性。此外，目前ICPT系统与磁耦合谐振式无线电能传输(MCRWPT)系统原理相混淆，因而基于能量法模型分析了ICPT系统与MCRWPT系统在原理上的区别，得出只有在谐振，弱耦合，品质比较高因数的物理条件下，SS型ICPT系统才与MCRWPT系统等效，由此阐明了ICPT系统与MCRWPT系统原理上的差异性，为进一步精确设计和优化ICPT系统与MCRWPT系统设计提供了模型基础。无线电能传输WPT技术具有方便灵活,环境适应性强,安全可靠等优点。

无线电能传输WPT通过高频磁场构建能量传输通道，能在非导电介质之间传输电能，避免了机械式的连接方式，且具有耐高温、耐腐蚀、安全可靠性高等诸多优点，近年来在电动汽车、医疗植入设备、自主式水下机器人等领域得到了普遍研究。由于无线电能传输系统通过松耦合变压器实现气隙传能，为较大限度地减少漏磁及满足直流负载需求，需引入谐振与不控整流环节，使得系统具有高阶、非线性及强耦合的特点，极大地增加了控制器的设计难度与复杂性。目前针对WPT系统控制器设计，主要基于建模与控制算法的研究，且为了获取系统优良的动态性能，系统建模应较大限度地接近于实际。无线电能传输WPT是电能输送领域的一个前沿课题。北京远距离无线电能传输WPT系统

无线电能传输WPT介质影响，环境介质影响是WPT技术在实际应用中必须考虑的问题之一。深圳非辐射式无线电能传输WPT系统

无线电力传输WPT可以直接为设备（如LED灯或电视）供电，也可以为手机等设备充电，只需简单地将设备放在充电板上即可。植入人体的医疗设备与外部设备之间进行通信早已为人熟知。以心脏起搏器向外部传送诊断参数为例，在这种应用中，放置在设备中的较小匝线圈与位于患者胸部的较大匝线圈之间，通过感应耦合来相互通信。但是，植入式医疗设备需要正常供电，尽管锂离子电池可以使它们自主运行，但更换电池需要侵入式操作，对患者的健康存在一定风险。WPT技术通过无线充电系统解决了这个问题。近年来，一些研究机构，尤其是亚洲的研究机构，对WPT技术在可持续电动出行领域的应用越来越感兴趣。现在的电动汽车需要通过连接器连接到充电桩，来为电池充电。而无线电力传输可省去这类连接器，实现自动充电。深圳非辐射式无线电能传输WPT系统

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