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非接触电能传输系统恒流充电控制方法研究

电子科技大学学报 2013年第1期42卷 81-86页

作者：戴欣曹伟华孙跃重庆大学自动化学院重庆沙坪坝区400044

针对非接触电能传输(CPT)系统的输出充电电流控制,提出一种基于H∞控制的原边主动控制方法。借助于微分动力学模型的频域展开,实现了系统广义状态空间平均模型,构建了系统性能加权函数及控制系统结构,建立了控制器及观测器的Ricatti方程... 详细信息

针对非接触电能传输(CPT)系统的输出充电电流控制,提出一种基于H∞控制的原边主动控制方法。借助于微分动力学模型的频域展开,实现了系统广义状态空间平均模型,构建了系统性能加权函数及控制系统结构,建立了控制器及观测器的Ricatti方程,并通过Hermitian矩阵完成了该方程的求解,利用迭代计算方法以获得最优H∞控制器。该方法可动态调节不同负载条件下原边注入能量,有效提高轻载下系统整体效率。实验结果验证了该方法的有效性。

关键词：充电恒流非接触 H∞控制电能传输

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无接触电能传输技术的研究进展

电工技术学报 2010年第7期25卷 6-13页

作者：杨庆新陈海燕徐桂芝孙民贵傅为农天津工业大学电气工程与自动化学院天津300160 河北工业大学电气与自动化学院天津300130 匹兹堡大学医学中心宾夕法尼亚15260 香港理工大学电机系

无接触电能传输技术具有广泛的应用前景。目前主要的无接触电能传输方式有远场辐射、电磁共振和电磁感应直接耦合三种。远场辐射采取微波或激光来传递能量,频率最高,传输距离最远,效率也较低。电磁共振采用频率为MHz范围的谐振频率实现... 详细信息

无接触电能传输技术具有广泛的应用前景。目前主要的无接触电能传输方式有远场辐射、电磁共振和电磁感应直接耦合三种。远场辐射采取微波或激光来传递能量,频率最高,传输距离最远,效率也较低。电磁共振采用频率为MHz范围的谐振频率实现电能在波长范围内的中等距离高效率传输。基于电磁感应原理的电能传输技术相对比较成熟,频率较低,传输距离相对很小,传输效率较高。本文主要分析了这三种电能传输方式的特点及国内外研究现状,给出了该技术的应用前景及存在问题,也展示了一些研究结果。

关键词：无接触电能传输感应耦合磁共振耦合辐射研究进展

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水下磁谐振式电能传输最大效率追踪方法

哈尔滨工程大学学报 2017年第6期38卷 829-835页

作者：康乐胡欲立郑唯西北工业大学航海学院陕西西安710072

磁谐振式电能传输系统在海水中工作时电磁波受到海水强烈的衰减导致输出功率较低。同时,由于发射和吸收端的阻抗不匹配导致部分能量被吸收端反射进而被海水衰减,造成效率的进一步降低。为了提高系统的传输效率和减小能量损失,本文提出... 详细信息

磁谐振式电能传输系统在海水中工作时电磁波受到海水强烈的衰减导致输出功率较低。同时,由于发射和吸收端的阻抗不匹配导致部分能量被吸收端反射进而被海水衰减,造成效率的进一步降低。为了提高系统的传输效率和减小能量损失,本文提出了一种输出稳定型最大效率追踪方法,不仅实现了最大效率追踪,还保证了在一定条件下传输效率的稳定,保护了负载。本文运用仿真软件建立模型,对该方法进行了仿真验证;设计并制作了一个谐振耦合传输装置,通过实验研究证明了该方法对水下电磁谐振电能传输系统效率有显著提高作用。

关键词：电磁谐振无线电能传输最大效率追踪阻抗匹配效率稳定性

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导抗变换器在感应耦合电能传输中的应用

电机与控制学报 2013年第10期17卷 7-12页

作者：蓝建宇唐厚君陆亭华上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

对于低阶补偿的感应耦合电能传输系统,松耦合变压器原边电流对负载变化敏感,这使得输出功率不稳定。针对这一问题提出一种基于导抗变换器原理的补偿拓扑。当系统工作频率为副边自然谐振频率时,松耦合变压器的原边绕组电流在负载变化时... 详细信息

对于低阶补偿的感应耦合电能传输系统,松耦合变压器原边电流对负载变化敏感,这使得输出功率不稳定。针对这一问题提出一种基于导抗变换器原理的补偿拓扑。当系统工作频率为副边自然谐振频率时,松耦合变压器的原边绕组电流在负载变化时能够保持恒定。这使得感应耦合电能传输系统能较好应用于电流型负载。首先,介绍感应耦合系统工作原理并运用互感耦合理论建立了系统的阻抗模型。在此基础上,推导感应耦合电能传输系统工作于电流源特性的条件,然后讨论主要参数变化对松耦合变压器原边电流及电压增益的影响;并以体积最小为优化目标,介绍基于导抗变换器的感应耦合电能传输系统的优化设计过程。最后,仿真结果和实验数据验证了理论分析的正确性。

关键词：感应耦合电能传输松耦合变压器导抗变换器谐振频率

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两层压电换能器之间的电能传输

固体力学学报 2003年第3期24卷 304-312页

作者：胡元太陈传尧杨新华杜全根崔之健华中科技大学力学系西安石油大学资源与石油工程学院西安710065

采用双层压电板近似模拟两个压电换能器 ,一层模拟发射声波的驱动换能器 ,另一层模拟接收声波并转换为电能的接收换能器 .通过对压电板的分析 ,求解了两压电换能器之间的电能传输效率及其对系统参数的依赖关系 ,得到了输出电压、输出功... 详细信息

采用双层压电板近似模拟两个压电换能器 ,一层模拟发射声波的驱动换能器 ,另一层模拟接收声波并转换为电能的接收换能器 .通过对压电板的分析 ,求解了两压电换能器之间的电能传输效率及其对系统参数的依赖关系 ,得到了输出电压、输出功率和传输效率与系统参数之间的明确关系式 .最后 ,通过计算实例。

关键词：压电换能器电能传输驱动换能器接收换能器声波压电板系统参数再充电问题电池

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回转式非接触超声电能传输装置研究

现代制造工程 2016年第3期 119-124页

作者：李艳李华殷振汪帮富苏州高博软件技术职业学院基础部苏州215163 苏州科技学院机械工程学院苏州215009

通过理论分析、有限元仿真和实验研究,对超声内圆磨削系统中回转式非接触超声电能传输装置的磁芯材料、线圈绕法、磁芯线圈间距和磁芯结构进行选取和优化,并对应用了该回转式非接触超声电能传输装置的超声振动内圆磨头进行实验研究,验... 详细信息

通过理论分析、有限元仿真和实验研究,对超声内圆磨削系统中回转式非接触超声电能传输装置的磁芯材料、线圈绕法、磁芯线圈间距和磁芯结构进行选取和优化,并对应用了该回转式非接触超声电能传输装置的超声振动内圆磨头进行实验研究,验证该装置设计方案的合理性和实用性。

关键词：超声振动非接触电能传输设计研究

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井下非接触电能传输装置设计与试验研究

石油机械 2020年第8期48卷 9-15页

作者：朱杰然邹德永马清明杨宁宁张佳佳中国石油大学(华东)石油工程学院山东省东营市257000 中石化胜利石油工程有限公司随钻测控技术中心东营职业学院

推靠式旋转导向钻井系统需要在井下把旋转态的电能传输给不旋转外套,传统接触式传电形式难以适应井下恶劣的工作环境。为此,基于ICPT技术,采用互感模型理论、Maxwell仿真计算并与试验验证相结合的方法,对非接触式旋转电磁机构的耦合性... 详细信息

推靠式旋转导向钻井系统需要在井下把旋转态的电能传输给不旋转外套,传统接触式传电形式难以适应井下恶劣的工作环境。为此,基于ICPT技术,采用互感模型理论、Maxwell仿真计算并与试验验证相结合的方法,对非接触式旋转电磁机构的耦合性能、传输效率以及初、次级的谐振补偿措施进行了优化设计。研究了非接触电能传输装置的铁氧体形状尺寸、线圈匝数和安装位置的变化引起的该装置传输效率和功率的变化规律。研究结果表明:井下非接触电能传输装置能够满足现有静态推靠式旋转导向钻井工具的传电要求,轴向安装误差对传输效率和功率影响最大;该装置在轴向位移-3 mm位置传输效率和功率最高,并在效率最高点±3 mm范围内均满足电路传输的系统要求。研究结果对非接触式能量传输系统的研制具有一定的指导意义。

关键词：旋转导向钻井系统非接触电能传输耦合系数传输效率功率

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水下非接触电能传输耦合器优化设计

中国科技论文 2012年第8期7卷 622-626页

作者：王海洋李德骏周杰李泽松杨灿军陈鹰浙江大学流体传动及控制国家重点实验室杭州310027

为提高水下非接触式电能传输系统的传输能力,提出一种水下电磁耦合器励磁线圈结构优化方法。对电磁耦合器等效电路的互感模型和励磁模型进行了参数分析,将耦合器初级电流分解为励磁电流与反射电流,并分析不同励磁线圈匝数对励磁电感以... 详细信息

为提高水下非接触式电能传输系统的传输能力,提出一种水下电磁耦合器励磁线圈结构优化方法。对电磁耦合器等效电路的互感模型和励磁模型进行了参数分析,将耦合器初级电流分解为励磁电流与反射电流,并分析不同励磁线圈匝数对励磁电感以及线圈电阻的影响,从而分析了线圈匝数的抑制励磁电流作用与增加线圈电阻损耗之间的矛盾。实验结果表明,通过参数的优化,可有效提高非接触式电能传输系统的传输效率与电压稳定性。

关键词：电能传输电磁耦合优化设计励磁电流绕组损耗

回转式非接触超声电能传输装置有限元仿真和实验研究

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机床与液压 2015年第17期43卷 89-92页

作者：李艳殷振苏州高博软件技术职业学院基础部江苏苏州215056 苏州科技学院机械工程程学院江苏苏州215009

对回转式非接触超声电能传输装置进行了有限元仿真分析,得出了其磁力线图、磁场分布云图和磁芯磁场在空气中分布矢量图,以及在不同磁芯线圈间距、不同副边磁芯线圈转速情况下回转式非接触超声电能传输装置的耦合系数、互感曲线、自感曲... 详细信息

对回转式非接触超声电能传输装置进行了有限元仿真分析,得出了其磁力线图、磁场分布云图和磁芯磁场在空气中分布矢量图,以及在不同磁芯线圈间距、不同副边磁芯线圈转速情况下回转式非接触超声电能传输装置的耦合系数、互感曲线、自感曲线和漏感曲线,并搭建实验平台对回转式非接触超声电能传输装置进行了实验研究,验证了有限元仿真结果的正确性。

关键词：超声振动非接触电能传输