作者:李砚玲; 杜浩; 何正友 期刊:《中国电机工程学报》 2020年第03期
为提高电动汽车无线充电在变负载条件下的线圈抗偏移能力,提出一种基于双D形正交(double-Dquadrature,DDQ)混合拓扑的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统参数配置及优化方法。结合DDQ线圈的自解耦特性,分别采用一次侧与二次侧对称的LCL谐振网络、LC串联谐振网络,构成系统的双能量传输通道;进一步通过配置相应的电感与电容值,使两通道的输出电流均与负载无关,而分别与线圈互感成正比与反比关系,基于电流叠加方式达到变...
作者:李乔; 李明轩; 杨斌; 陈阳; 麦瑞坤; 李伟华 期刊:《中国电机工程学报》 2019年第19期
为了减少基于感应电能传输技术的变补偿拓扑充电系统的开关器件和无源元件数量,同时保证系统恒压充电时有相对较高的效率,该文基于串/串并补偿拓扑,在副边电路增加一个交流开关和一个附加电容,通过切换开关的关断改变副边串联补偿电容,从而实现系统的恒流恒压切换。该方法无需原副边通信及复杂的控制电路,系统结构简单,所需元件较少。在恒流模式充电阶段系统输入阻抗呈感性,能实现零电压开关;在恒压模式充电阶段输入阻抗为纯阻性,...
作者:李砚玲; 杜浩; 杨鸣凯; 何正友 期刊:《电工技术学报》 2018年第20期
在感应电能传输(IPT)系统中,互感摄动和负载动态变化等问题严重影响着系统输出性能及稳定性要求。首先,基于SP-IPT系统的广义状态空间平均模型,分析系统的开环特性及参数扰动输出特性;然后,采用互质因子分解方式对存在右半平面零点的SP-IPT系统摄动模型进行描述;在此基础上,选择并定义双自由度H∞鲁棒控制的输入输出变量,推导出所对应广义对象的状态空间实现;最后,基于计算出的双自由度H∞鲁棒控制器进行仿真分析与实...
作者:吴德会; 何天府; 王晓红; 孙起升 期刊:《电工技术学报》 2018年第03期
线圈之间的互感是感应电能传输(IPT)系统设计的一个关键参数,准确地计算两个线圈之间的互感是优化IPT系统结构及提高传输效率的理论依据.该文利用二阶矢量位建立了两个矩形螺线线圈之间互感的解析模型.首先,将矩形螺线线圈简化为一系列矩形截面的同轴单矩形线圈,从而将矩形螺线线圈的磁场分布及其互感计算问题转为多个同轴单矩形线圈相应问题的叠加.然后,基于二阶矢量位公式,推导了矩形发射线圈的标势表达式,并在此基础上计算了...
作者:孙登亚; 黄文新; 胡育文 期刊:《电源技术应用》 2005年第10期
介绍了基于新型可旋转变换器的感应电能传输技术的研究背景、工作原理和特点,国内外研究和应用现状,并对它的应用前景作了描述。
作者:杨乃健; 麦瑞坤; 杨斌; 陈阳; 李伟华; 符玲 期刊:《中国电机工程学报》 2019年第14期
为了在耦合结构不转动的情况下实现二维空间上的恒功率输出移动供电,根据Maxwell仿真优化X和Y方向移动时的互感波动情况,以最小功率波动为设计目标,设计了一种消除交叉耦合的新型双拾取线圈。搭建400W原理样机,考察二维方向上系统移动恒功率输出特性,发现系统输出功率的波动始终介于设定的±2.85%以内,系统效率最高为89.62%,与理论分析一致。实验结果验证了该方法的可行性。
作者:赵志斌; 王春芳; 骆彬; 司剑飞; 于守淼 期刊:《西安交通大学学报》 2018年第08期
针对单管感应电能传输系统参数优化中存在的设计参数约束少、参数非全局最优等问题,提出一种参数全局优化算法。将系统效率最高作为目标函数,以原副边电感、电容等关键器件的电压、电流大小为约束条件,将工作频率、原副边电感、电容作为优化变量,建立系统的非线性规划数学模型,采用智能优化算法进行模型解算。为避免算法收敛于局部最优,设计了“遗传算法+模式搜索”的混合算法,即在遗传算法求得最优解的基础上,采用模式搜索进行深...
作者:任洁; 刘野然; 岳鹏飞; 徐丹露; 李伟华; 麦瑞坤 期刊:《中国电机工程学报》 2019年第05期
感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统的耦合机构偏移造成耦合线圈互感变化,导致输出电压偏离额定值,影响系统的可用性。为此,提出一种基于串联补偿拓扑的电路参数优化方法,来提高系统在负荷变化和耦合机构偏移情况下电压增益的平稳性。最后,搭建了实验原型机来验证该方法的有效性,结果表明:系统参数优化后,当耦合线圈偏移时互感由47.5?H变化至66.6?H,交流侧负载由15?变化至25??时,电压增益波动范围为0.52~0.64,对应波...
作者:杨燕; 李秋; 袁观娜 期刊:《电子世界》 2019年第11期
在生物技术发展领域,生物体内植入器件技术已经逐渐取代传统便携式医疗器械成为全球医疗研发热点。相比于传统便携式医疗电子设备,植入式医疗在外型或使用上更为灵巧,方便,能够实时监测健康状况,甚至能预知疾病。植入式医疗只需将芯片植入体内,无论是监测各种健康数据,还是修复人体机能,植入式芯片更为方便,快捷,准确性更高,而且可节约成本。
作者:范满义; 史黎明; 殷正刚; 姜龙斌; 张发聪 期刊:《中国电机工程学报》 2017年第22期
为提高感应电能传输系统输出功率,满足轨道交通大功率供电需求,该文采用一种基于三重级联的多电平逆变器拓扑结构,通过阶梯波合成消除3次、5次谐波的同时提出采用脉冲密度调节输出功率的方法。首先,建立谐波消除方程,分析在只消除3次谐波的条件下,调节脉宽或移相角调节输出功率时存在的输出功率调节范围小或电压谐波失真值较大的问题。为提高系统工作效率,选择同时消除合成输出电压中的3次和5次谐波,并计算出最优脉宽和移相角。为...
作者:范满义; 史黎明; 殷正刚; 姜龙斌; 张发聪 期刊:《中国电机工程学报》 2018年第07期
轨道原边线圈分段供电技术可解决轨道交通车辆非接触感应方式供电存在的供电距离远、漏磁严重、线路损耗大、系统效率低等问题,但是,车载副边通过原边分段时,系统输出电压波动严重。该文首先分析车轨耦合感应供电系统轨道原边和车载副边的耦合特性,揭示车轨耦合原边和副边互感变化规律;建立轨道原边分段供电系统等效电路模型,推导出副边模块通过轨道原边段间隔期间,相邻两个原边段同时供电时逆变器输出阻抗解析式及副边输出电压波...
作者:闫大鹏; 文珊珊; 林名润; 杜明俊; 梁宇; 王杰 期刊:《科技与创新》 2018年第09期
感应电能传输(IPT)技术具有安全、可靠、不受导线束缚的特点,越来越受到广泛的重视。依据频闪映射方法和周期不动点理论建立传输系统的等效电路模型,根据系统输出电压及功率等性能要求,设计了可实现软开关的高效IPT供电系统,并通过实验验证了其正确性。
作者:李砚玲; 杨鸣凯; 杜浩 期刊:《电工技术学报》 2017年第18期
感应电能传输(IPT)系统在采用分段供电模式时,由于跨区段处励磁磁场强度分布不均,总会引起负载端拾取功率波动,影响系统稳定性及性能。针对IPT系统跨区段供电的输出稳定问题,以LCL谐振电路并联的IPT系统为研究对象,设计一种基于双自由度鲁棒控制的恒压输出策略。借助广义状态空间平均建模方法,结合跨区段处的互感扰动规律,建立参数不确定性模型;基于广义混合灵敏度指标,通过改变输出加权函数增益,得到快速抑制互感扰动...
作者:麦瑞坤; 马晓晴; 陆立文; 李勇; 符玲 期刊:《中国电机工程学报》 2017年第17期
为解决谐振参数容差导致感应电能传输系统失谐现象,该文采用在原边线圈并绕测量线圈的技术,以原边回路电流与测量线圈电路电压进行矢量运算得到的两者相位差为反馈量,间接获得副边回路的谐振状态,通过控制逆变器的输出电压频率,使副边回路恢复谐振状态,增大副边回路中负载的电压增益和系统输出功率,达到提高系统的电能传输效率的目的。实验结果表明,所采用的方法能够有效使副边回路恢复谐振状态,增大副边回路中的负载电压和系统输...
作者:迪姆科·米什科夫斯基; 谢尔登·威廉姆森 期刊:《智能建筑电气技术》 2017年第03期
环境问题的日益凸显和油价的持续上涨,使电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)得以发展并逐步商业化,并将很快助力相关配套设备的上市。这其中,电动汽车充电站可能会是整条运输系统更换链中最重要的一环。作为一种非接触式电能传输的装置,电动汽车光伏公共充电站将会被设置在大型购物中心的停车场、旅游景区、体育场、机场等。与公路上的大功率充电站不同,这种类型的光伏充电站将只提供电动汽车储能系统(ESS)的部分能量...
作者:马晓晴; 麦瑞坤; 陆立文; 李勇 期刊:《电工技术学报》 2016年第A01期
感应电能传输(IPT)系统在进行电能传输的过程中,系统负载受到外部环境以及系统不同工况的影响而发生变化,进而导致一次侧回路等效阻抗发生变化,并且一次侧回路等效阻抗的变化量难以用准确的数学表达式表示。这种情况导致IPT系统一次侧回路不谐振,逆变器工作在非软开关状态,增大了一次侧电源的容量。为解决这一问题,以基于串联-并联补偿的一次侧恒流的IPT系统为研究对象,分析系统一次侧谐振状态受二次侧整流性负载影响的原...
作者:马晓晴; 麦瑞坤; 陆立文; 李勇 期刊:《电工技术学报》 2016年第S1期
感应电能传输(IPT)系统在进行电能传输的过程中,系统负载受到外部环境以及系统不同工况的影响而发生变化,进而导致一次侧回路等效阻抗发生变化,并且一次侧回路等效阻抗的变化量难以用准确的数学表达式表示。这种情况导致IPT系统一次侧回路不谐振,逆变器工作在非软开关状态,增大了一次侧电源的容量。为解决这一问题,以基于串联-并联补偿的一次侧恒流的IPT系统为研究对象,分析系统一次侧谐振状态受二次侧整流性负载影响的原因,采用一...
作者:李砚玲; 黄立敏; 刘野然; 杨鸣凯 期刊:《西南交通大学学报》 2016年第06期
为揭示非接触移动供电系统参数扰动的产生、传播及影响机理,首先采用广义状态空间平均建模方法,建立了4种基本双边谐振补偿拓扑的系统不确定模型;其次,研究了电磁耦合机构相对距离和工况变化导致的互感及负载扰动特性,并依此推导出软开关调制模式下的系统频率扰动规律;第三,基于参数扰动模型分析了互感、负载及频率变化对系统输出的影响,并通过计算系统结构奇异值分析了不同补偿拓扑系统的鲁棒稳定性;最后,针对一套双边...
作者:王侃; 袁学庆; 廖颜华 期刊:《电气应用》 2016年第20期
感应电能传输技术可以用于各式各样设备的电能补充,其中包括电动车、植入设备和便携终端等。尽管这项技术发展迅速,但是感应电能传输技术仍然存在一些问题。在感应电能传输系统中,输出功率很容易受到负载状态的影响。当系统负载变化时,输出功率会有很大的波动。根据一次侧LCL补偿电路的恒流特性设计了一种一次侧控制器,在不需要二次侧反馈的情况下,使输出电压仍旧保持稳定。对LCL补偿电路进行了相应的理论分析,最后通过计算...
为满足航空发动机转子动态参数非接触光电数据采集系统的供电需求,设计了一种适合高速旋转部件应用的非接触感应电能传输装置。简要陈述非接触感应电能传输技术的基本原理,充分考量高速旋转应用场合及光电数据传输电路的特点,提出采用螺旋线PCB板加柔性软磁片作为松耦合变压器的解决方案,给出具体的原副边电路及补偿参数设计方法,经实验验证该方案实现了7 V/3 A的稳定输出。