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基于多中继线圈结构的无线电能传输系统恒流/恒压输出方法

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电力系统自动化 2022年第20期46卷 147-154页

作者：陈永洪黎祎阳杨斌陈阳麦瑞坤西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756

在高压杆塔在线监测设备的电池充电过程中,为了兼顾充电速度与安全,常采用恒流/恒压充电方式。文中基于多中继线圈的无线电能传输系统,提出一种仅切换一次系统工作频率便能实现恒流/恒压输出的方法,该方法无需复杂的控制和额外的元件。... 详细信息

在高压杆塔在线监测设备的电池充电过程中,为了兼顾充电速度与安全,常采用恒流/恒压充电方式。文中基于多中继线圈的无线电能传输系统,提出一种仅切换一次系统工作频率便能实现恒流/恒压输出的方法,该方法无需复杂的控制和额外的元件。首先,分析得到恒流、恒压与系统系数矩阵之间的定量关系;然后,采用迭代算法确定各个补偿参数的数值,使得系统在两个不同的频率点上可以分别实现恒流或恒压输出;最后,切换系统的工作频率,即可从恒流输出模式切换到恒压输出模式。实验结果表明,在负载大范围变化时,电流增益和电压增益仅略微变化,且在整个充电过程中几乎没有无功功率。

关键词：在线监测设备无线充电无线电能传输多中继线圈恒流恒压零相角切换频率

恒压时间对ADC12合金恒流-恒压微弧氧化膜层组织与性能的影响

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表面技术 2021年第12期50卷 356-363页

作者：张广生韦利李军姜波王超宋仁国常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室江苏常州213164 江苏省盐城技师学院江苏盐城224001

目的探究先恒流一定时间再恒压不同时间对ADC12高硅铝合金微弧氧化膜层组织与性能的影响,并从中选择较优的氧化时间组合。方法选择双极性脉冲电源,在先恒流(11 A/dm^(2))35 min后,再恒压(550 V)不同时间(5、15、25、35 min),制备微弧氧... 详细信息

目的探究先恒流一定时间再恒压不同时间对ADC12高硅铝合金微弧氧化膜层组织与性能的影响,并从中选择较优的氧化时间组合。方法选择双极性脉冲电源,在先恒流(11 A/dm^(2))35 min后,再恒压(550 V)不同时间(5、15、25、35 min),制备微弧氧化陶瓷膜层。通过采用扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、HT-600摩擦磨损试验机、电化学工作站(极化曲线、阻抗谱)等设备来表征表面形貌、膜层厚度、物相组成、磨损率以及耐腐蚀性。结果在先恒流再恒压下制备的微弧氧化膜层,其厚度随着氧化时间的延长呈现先增长后下降的趋势。先恒流35 min再恒压25 min所制备的膜层厚度最厚,为25μm;微弧氧化膜层中都存在α-Al_(2)O_(3)、Υ-Al_(2)O_(3)和Al_(2)SiO_(5)相;随着氧化时间的延长,微弧氧化膜层的磨损率出现先增长后下降的趋势。在先恒流35min再恒压5min所制备膜层的摩擦系数最小,仅为0.78。氧化时间的变化对ADC12铝合金MAO膜层耐蚀性的影响较大,腐蚀电位随着氧化时间的延长呈现先上升后下降的趋势,同时腐蚀电流的变化趋势也与腐蚀电位相同。综合考虑,在先恒流35 min再恒压25 min所制备的膜层,其耐腐蚀性较好。结论先恒流(11 A/dm^(2))35 min再恒压(550 V)25 min时所制备的微弧氧化膜层较厚,致密性较好,耐蚀性最佳。

关键词： ADC12铝合金微弧氧化恒流恒压氧化时间膜层

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恒压与恒流两种铝阳极氧化控制方法的比较

电镀与精饰 2022年第2期44卷 12-15页

作者：黄允芳蔡锡昌蒋利民江苏商贸职业学院江苏南通226011 精细化学品集团有限公司浙江台州318020

对恒压与恒流铝阳极氧化两种控制方法的优缺点、不同点与相同点等进行了多方面比较。结果表明:恒压控制主要优点是操作简便、少数工件出现导电不良对其余工件影响较小,但在工艺条件波动较大的情况下,会出现较大的膜厚偏差。从降低生产... 详细信息

对恒压与恒流铝阳极氧化两种控制方法的优缺点、不同点与相同点等进行了多方面比较。结果表明:恒压控制主要优点是操作简便、少数工件出现导电不良对其余工件影响较小,但在工艺条件波动较大的情况下,会出现较大的膜厚偏差。从降低生产成本、稳定电解着色与封闭质量等几个重要方面考虑,应优先选用恒流控制。

关键词：铝阳极氧化恒压恒流

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恒流与恒压双路输出WPT系统研究

电源学报 2024年

作者：周学斌董康帅杨林河南师范大学电子与电气工程学院湖南科技学院智能制造学院

为了解决大多数双路输出无线电能传输(wireless power transfer， WPT)系统中不必要的交叉耦合、空间利用率低、需要额外的补偿元件等问题，本文采用了电路解耦方法，建立了恒流和恒压双路输出WPT系统，该系统可以实现近零相位角(zero p... 详细信息

为了解决大多数双路输出无线电能传输(wireless power transfer， WPT)系统中不必要的交叉耦合、空间利用率低、需要额外的补偿元件等问题，本文采用了电路解耦方法，建立了恒流和恒压双路输出WPT系统，该系统可以实现近零相位角(zero phase angle， ZPA)特性下负载无关的恒流和恒压输出及零电压开关(zero voltage switching， ZVS)。在此基础上，建立了T型解耦电路和恒流与恒压双路输出WPT系统理论模型，同时进行了数学理论推导，验证所提出系统的正确性。此外，对系统进行了仿真验证，仿真结果与理论推导一致。最后，设计了系统磁耦合器，搭建了一台工作频率85kHz，恒流输出5A，恒压输出60V的实验样机。实验结果验证了理论分析的正确性，系统最大效率可达 93.4%。

关键词：无线电能传输双路输出恒流恒压零电压开关

基于线性自抗扰控制的无线电能恒压无通信传输方法

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同方期刊数据库

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电源学报 2023年第6期21卷 120-128页

作者：彭思敏张慧成吴铁洲田勇湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室武汉430068 盐城工学院电气工程学院盐城224051 深圳大学物理与光电工程学院深圳518060

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... 详细信息

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,系统的输出电压始终恒定在参考值,系统传输效率保持在90%左右。

关键词：无线电能传输恒压高效传输线性自抗扰控制

基于补偿网络电流分析的恒压恒流无线充电系统

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电源学报 2022年第5期20卷 101-110页

作者：李乐程冰何良宗刘厚轩厦门大学仪器与电气系厦门361102

为了避免民用飞机机载设备与电源插拔过程中带来电火花的危险,并提高设备充电的便利性,采用了无线充电方式为其进行供电。在恒压恒流无线充电系统中,补偿网络支路电流大小不仅决定功率器件成本,也与系统损耗直接相关。因此,对补偿网络... 详细信息

为了避免民用飞机机载设备与电源插拔过程中带来电火花的危险,并提高设备充电的便利性,采用了无线充电方式为其进行供电。在恒压恒流无线充电系统中,补偿网络支路电流大小不仅决定功率器件成本,也与系统损耗直接相关。因此,对补偿网络电流优化,是实现高效无线电能传输的重要途径。首先分析了低阶网络的回路电流关系,得到了回路电流最小的条件,进一步推广到高阶网络,获得最优补偿网络电流一般性方法。其次,在分析原副边完全对称补偿网络具有实现恒压或恒流的基础上,得到一系列恒压恒流拓扑,并结合最优补偿网络电流方法对拓扑进行参数设计,同时采用原边电流检测方法进行恒压恒流切换,避免了原副边之间的通信。最后,通过仿真和实验验证电流优化方法和负载无关实现方法,结果表明,所述拓扑具有很好的恒压恒流输出特性,同时电流优化方法能大幅度减小回路电流应力,从而提高系统传输效率。

关键词：无线充电恒压恒流零相角电流优化

基于发射侧T/F变结构补偿网络的恒压/恒流无线充电系统

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电工技术学报 2021年第2期36卷 248-257页

作者：谭平安廖佳威谭廷玉宋彬邓怡萌湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105

随着新能源产业的迅速发展,锂电池以其优越的性能得到市场的青睐。为满足锂电池充电过程中对恒流和恒压的实际需求,提升充电的灵活性与安全性,该文提出一种基于发射侧T/F变结构补偿网络的恒压/恒流无线充电系统。首先剖析在不同电源输... 详细信息

随着新能源产业的迅速发展,锂电池以其优越的性能得到市场的青睐。为满足锂电池充电过程中对恒流和恒压的实际需求,提升充电的灵活性与安全性,该文提出一种基于发射侧T/F变结构补偿网络的恒压/恒流无线充电系统。首先剖析在不同电源输入工况下串联-串联(S-S)型补偿网络的基本输出特性,同时结合高阶补偿网络的构造机理,借此衍生出适用于锂电池无线充电的变结构补偿网络的设计思想。在此基础上,利用等效电路分别建立恒压和恒流充电模式的分析模型,推导实现系统恒定输出和维持零相角状态的基本条件,揭示系统增益与变结构补偿网络参数之间的内在联系,阐明基于发射侧电流大小的充电模式切换方法。最后通过仿真与实验验证变结构补偿网络的恒压/恒流无线充电系统及其参数设计方法的正确性和有效性。

关键词：无线充电恒压恒流变结构补偿零相角

基于频率切换实现电池恒流和恒压充电的LCC-S补偿WPT系统研究

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电源学报 2023年第3期21卷 117-124页

作者：邹静徐耘英彭娟娟刘翼陈耀军武汉电力职业技术学院电气自动化系武汉430070 武汉大学电气与自动化学院武汉430072

无线电能传输WPT(wireless power transfer)系统具有安全、方便、美观等性能优势,已逐步渗入到人们的日常生活中。在电池充电应用中,通常期望WPT系统能够在零相角ZPA(zero phase angle)条件下实现负载无关的恒流和恒压充电功能。提出了... 详细信息

无线电能传输WPT(wireless power transfer)系统具有安全、方便、美观等性能优势,已逐步渗入到人们的日常生活中。在电池充电应用中,通常期望WPT系统能够在零相角ZPA(zero phase angle)条件下实现负载无关的恒流和恒压充电功能。提出了一种基于频率切换的LCC-S补偿WPT系统及其参数设计方法,可使系统在2个不同的ZPA频率点分别实现负载无关的恒流和恒压充电输出,无需改变电路拓扑结构。设计的LCC-S补偿WPT系统接收侧仅有一个补偿电容,确保了WPT系统接收侧紧凑性。最后,搭建了一台充电电流和电压分别为3 A和50 V的实验样机,验证了本研究中WPT系统的合理性与实用性。

关键词：无线电能传输恒流恒压零相角 LCC-S

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船载压力油箱设计及恒压特性

清华大学学报（自然科学版） 2019年第4期59卷 306-313页

作者：赵丁选贾拓崔玉鑫吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022 燕山大学河北省特种运载装备重点实验室秦皇岛066004

针对在高海情、海浪升沉较大的工况,船载压力油箱稳压效果差的问题,提出一种具有可根据工况自调气腔压力的新型船载压力油箱设计方案。建立该油箱的数学模型,进而建立AMESim和Matlab联合仿真模型,对压力油箱进行恒压动静态特性仿真分析... 详细信息

针对在高海情、海浪升沉较大的工况,船载压力油箱稳压效果差的问题,提出一种具有可根据工况自调气腔压力的新型船载压力油箱设计方案。建立该油箱的数学模型,进而建立AMESim和Matlab联合仿真模型,对压力油箱进行恒压动静态特性仿真分析,最后通过传统PID和模糊PID对压力偏差进行优化控制,仿真结果表明,在传统PID和模糊PID控制下,压力偏差较无控制作用时分别降低了77%和92%。结果表明,模糊PID恒压优化控制效果更好,为压力油箱恒压稳定性后续深入研究奠定基础。

关键词：船载压力油箱恒压 PID控制模糊PID控制