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《磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)負(fù)載特性研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第49卷第2期電力電子技術(shù)Vo1.49,No.22015年2月PowerElectronicsFebruary2015磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)負(fù)載特性研究張智娟,梁雪梅,崔水香(華北電力大學(xué),電氣與電子工程學(xué)院,河北保定071003)摘要:介紹了磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)工作原理,通過(guò)分析原理及實(shí)驗(yàn)條件約束選擇初級(jí)串聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對(duì)次級(jí)串聯(lián)和并聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析,探究負(fù)載阻抗對(duì)接收功率和傳輸距離的影響。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的有效性,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了綜合
2、分析。關(guān)鍵詞:磁耦合諧振;無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng);負(fù)載阻抗中圖分類(lèi)號(hào):TM724文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000—100X(2015)02—0092—03ResearchonWirelessPowerTransferSystemLoadCharacteristicsBasedonMagneticCoupledResonantZHANGZhi-juan,LIANGXue-mei,CUIShui-xiang(NoahChinaElectricPower劫e,Baoding071003,China)Abstract:Thew
3、orkingprincipleofmagneticcoupledresonantwirelesspowertransfersystemisproposed,theseriesedprimaryt0p0l0gyischoosenbyanalyzingprincipleandthestructuresofseriesedsecondaryandparallelledsecondaryareanalyzed.Theefectofloadimpedancetoreceivedpowerandthetransmission
4、distanceareresearched.Themag—neticcoupledresonantwirelesspowertransfersystemisdesignedandrealizedthroughexperiments,andthetheoreticalanalysisandexperimentalresultsareanalyzedcomprehensively.Keywords:magneticcoupledresonant;wirelesspowertransfersystem;loadimpe
5、danceFoundationProject:SupportedbyNaturalSciencesFoundationofHebei(No.F2014502041)1引言存在著空間氣隙,產(chǎn)生了較大的漏電感,限制了其傳輸?shù)挠泄β?。為盡量減少系統(tǒng)消耗的無(wú)功功近些年來(lái).隨著傳統(tǒng)有線(xiàn)能量供應(yīng)問(wèn)題的突率,一般采用補(bǔ)償容抗來(lái)平衡電路中的感抗【4J。出,傳統(tǒng)的電源線(xiàn)供電模式已不能滿(mǎn)足人們對(duì)移動(dòng)性及特殊場(chǎng)合的要求。磁耦合無(wú)線(xiàn)能量傳輸技一術(shù)成了研究熱點(diǎn)【.一。這一技術(shù)能夠有效克服有線(xiàn)供電方式存在的設(shè)備移動(dòng)靈活性差、環(huán)境不美觀、圖
6、1磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸模型容易產(chǎn)生接觸火花等缺陷,具有良好的應(yīng)用前景。Fig.IModelofmagneticcoupledresonantwirelesspowertransfer目前國(guó)內(nèi)在磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸方面的研究還處于初級(jí)階段。此處在對(duì)磁耦合諧振式根據(jù)補(bǔ)償原理可知.系統(tǒng)存在4種補(bǔ)償方式:無(wú)線(xiàn)能量傳輸建模的基礎(chǔ)上,對(duì)負(fù)載阻抗特性進(jìn)初、次級(jí)均串聯(lián)(ss),初級(jí)串聯(lián)、次級(jí)并聯(lián)(SP),行了分析.并設(shè)計(jì)了一個(gè)小型的磁耦合無(wú)線(xiàn)能量初級(jí)并聯(lián)、次級(jí)串聯(lián)(PS),初次級(jí)均并聯(lián)(PP)。傳輸系統(tǒng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)所分析
7、的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。當(dāng)初級(jí)采用串聯(lián)補(bǔ)償時(shí)。線(xiàn)圈的感抗和容抗相互抵消.回路中的總阻抗為純電阻.對(duì)線(xiàn)圈電感2無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)分析上的壓降進(jìn)行了補(bǔ)償.降低了初級(jí)對(duì)供電電壓的圖1為磁耦合諧振無(wú)線(xiàn)式無(wú)線(xiàn)能量傳輸模要求;初級(jí)采用并聯(lián)補(bǔ)償時(shí),回路中的等效阻抗近型。其中,L。為初級(jí)線(xiàn)圈,:為次級(jí)線(xiàn)圈。似為無(wú)窮大。此時(shí)電路中流過(guò)電容的電流很好地在磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)中.由于補(bǔ)償了流過(guò)電感的無(wú)功分量.降低了初級(jí)回路對(duì)電流的要求.適用于電源和功率管電流定額較低的場(chǎng)合【。此處所用的直流電壓為15V,而對(duì)初級(jí)基金項(xiàng)目:河北省自然科學(xué)
8、基金(F2014502041)電流沒(méi)有要求。因此采用初級(jí)串聯(lián)補(bǔ)償?shù)姆绞?。并定稿日期?014—08—04作者簡(jiǎn)介:張智娟(1971一),女,河北博野人,副教授,研究分別對(duì)次級(jí)采用串、并聯(lián)補(bǔ)償時(shí)負(fù)載對(duì)接收功率方向?yàn)楣β首儞Q器的控制及無(wú)線(xiàn)功率傳輸?shù)?。的影響進(jìn)行了探究。90磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)負(fù)載特性研究3負(fù)載特性分析當(dāng)負(fù)載阻抗比較小的時(shí)候,次級(jí)的有功功率及無(wú)功功率不能