无线电能传输WPT中传输效率对耦合系数,负载变化敏感的特点,该文提出一种基于断续电流模式(DCM)有源阻抗匹配网络的较大效率跟踪方法。首先,分析不同DCDC变换器输入阻抗表达式,证明了DCM模式Buck-Boost变换电路阻抗匹配的优越性。其次,给出了一种基于耦合系数辨识的较大效率跟踪控制策略,无需负载实时监测及进一步跟踪控制,即可在较大负载变化范围内使系统传输效率实现较大化并保持稳定;耦合系数变化时,系统也可根据发射接收侧电压电流信息实时辨识耦合系数并通过接收侧变换器占空比调节实现自适应较大效率跟踪。较后,利用实验验证了该方法的可行性和有效性,并且在动态响应,提高传输效率等方面有明显优势。无线电能传输WPT技术在生物医学、电动汽车、家用电器等众多领域均有不俗的贡献。上海电磁感应无线电能传输WPT方式
无线电能传输WPT是以电磁感应定律为原理的一门新兴技术,因其安全、便捷、美观、可靠等特点得到普遍的关注与研究。近年来,随着电力电子技术的发展,无线电能传输在大功率应用方面逐渐展现其优势,但由于功率器件耐压、耐流和成本等因素的限制,以及对系统偏移性和安全性的要求,使得传统单发射对单拾取(即一对一)的WPT系统难以满足大功率应用需求,因此针对单一负载的多拾取集中式供电的WPT系统孕育而生。多拾取WPT系统拥有诸多优点,在实际应用中有着良好的实用价值。上海电磁感应无线电能传输WPT方式无线电能传输WPT系统具有发射侧输出电流恒定以及对耦合机构错位的高容忍性等优点。
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。
磁耦合无线电能传输WPT系统,其谐振补偿网络是系统的重要组成部分。该文提出并设计了一种用于恒压输入、恒流输出磁耦合系统的新型补偿网络,该补偿网络不但可实现电流增益的负载无关性,还具有单位功率因数输入的特性。理论推导出系统传输效率及输出功率的数学模型,并分析其与耦合系数、工作频率、负载电阻之间的相应特性曲线。数值仿真和实验结果表明,新型补偿网络应用于MCR-WPT系统时,可实现系统电流增益的负载无关性,并获得较高整机效率。无线电能传输WPT且具有耐高温、耐腐蚀、安全可靠性高等诸多优点。上海智能电表无线电能传输WPT系统
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。上海电磁感应无线电能传输WPT方式
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。上海电磁感应无线电能传输WPT方式
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