浙江切换式无线电能传输WPT

无线电能传输WPT是电能输送领域的一个前沿课题，这一技术有效地克服了有线供电方式存在的设备移动灵活性差，供电线及触点暴露等问题，被誉为"10项带领未来的科学技术"之一。以传能介质及机理的不同，人们提出了三种电能无线传输方式:感应式，辐射式，耦合谐振式。其中，基于强耦合理论的谐振能量传输技术的特点是:利用磁场通过近场传输，方向性强，适合中等距离传输;并具有较高传输效率，能量传输不受空间障碍物(非磁性)影响;磁辐射水平不高并易于抑制等特点。这一技术在载运工具与交通运输工程领域也具有重要的应用价值和前景。无线电能传输WPT将成为未来很有潜力的市场之一。浙江切换式无线电能传输WPT

无线电能传输WPT技术是电能从电源到负载的一种没有经过电气直接接触的能量传输方式，因其舍弃了电线的干扰和繁杂，相比于有线充电来说，更加的安全和方便。电磁感应耦合的无线电能传输WPT因其传输距离，传输功率较大等特点而备受国内外研究团队的关注。ICPT能够有效解决许多问题，而电场在许多特性上与磁场相似而且两者在基本理论上也呈现出对偶性，在很多方面更加优于磁场，因此基于电场耦合方式的无线电能传输WPT近些年以来成为了新的关注焦点。无线电能传输WPT系统磁耦合无线电能传输WPT技术领域，具体公开了一种三维空间多发射多接收无线电能传输系统及其控制方法。

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的历史，无线电能传输的历史要追溯到1901年，享有无线电能传输之父美誉的塞尔维亚裔美籍科学家尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）在纽约长岛建立了首座无线供电塔--沃登克里弗塔，并对此开展无线供电试验，虽然项目较后以失败告终。一个多世纪后的如今，为适应时代需求，无线电能传输研究又迎来了新的活力，该技术实际生活中的应用也层出不穷--小到电动牙刷、智能手机、家居电器，大到电动汽车、太阳能电站等，各行各业的巨头们都纷纷加入到了研发行列。从具体的技术原理及解决方案来说，目前无线电能传输技术主要有电磁感应式、磁共振式、电场耦合式、微波式四种基本方式。这几种技术分别适用于近程、中短程与远程电力传送。无线电能传输WPT是一种非接触式的电能传输技术,近年来受到了普遍关注。

无线电能传输WPT的无线输电分为：电磁感应式、电磁共振式和电磁辐射式。电磁感应主要用于近距离传输，通常在cm级别；电磁共振适于中等距离传输，通常在m级别；电磁辐射则可用于远距离传输，通常在km级别。日常使用的便携式设备如笔记本电脑、手机、音乐播放器等移动设备都需要电池以及频繁的充电。电源电线频繁地拔插，既不安全，也容易磨损。一些充电器、电线、插座标准也并不完全统一，这样即造成了浪费，也形成了对环境的污染。而在特殊场合下，譬如矿井和石油开采中，传统输电方式在安全上存在隐患。孤立的岛屿、工作于山头的基站，很困难采用架设电线的传统配电方式。在上述情形下，无线输电便愈发显得重要和迫切，因而它被美国《技术评论》杂志评选为未来几大科研方向之一。无线电能传输WPT系统的谐振点以及参数变化对谐振点的影响。北京谐振式无线电能传输WPT

无线电能传输WPT建立系统高阶小信号模型。浙江切换式无线电能传输WPT

无线电能传输WPT系统具有高阶，非线性及强耦合的特点。为准确描述WPT系统动态响应，进而实现控制系统的优化设计与分析，该文以LCL-S电路拓扑为研究对象，利用广义状态空间平均建模方法得到WPT系统的大信号模型，在此基础上建立系统高阶小信号模型。同时，为简化系统控制器设计，采用拉盖尔多项式展开与平衡理论相结合的方法，对高阶小信号模型进行降阶处理，即将11阶系统降为3阶。仿真与实验结果表明，降阶系统与全阶系统具有相似的动态响应及小扰动稳定性，验证了降阶模型的有效性与准确性，为WPT控制系统的设计奠定了模型基础。浙江切换式无线电能传输WPT

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