資源描述:
《非接觸式電能傳輸》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、非接觸電能傳輸系統(tǒng)綜述摘要:電能的當(dāng)今最主要的能源之一,近年來興起的非接觸電能傳輸供電技術(shù)解決了傳統(tǒng)接觸式供電的一些弊端。本文介紹了非接觸電能傳輸?shù)募夹g(shù)背景和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,對比了三種非接觸電能傳輸方法。然后著重介紹目前研究較為深入的感應(yīng)耦合電能傳輸(InductivePowerTransfer,IPT)在手機和電動汽車充電領(lǐng)域的最新研究成果和實際應(yīng)用。最后,文章總結(jié)了非接觸電能傳輸?shù)难芯恳饬x和發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:非接觸電能傳輸,感應(yīng)耦合,非接觸供電APerspectiveofWirelessPowerTransfe
2、rAbstract:lectricalpowerisoneofthemostimportantpowerformsnowadays.Recently,wirelesspowersupplytechniquesolvedmanydisadvantagesarousinginconventionalformofpowertransfer.Thepaperintroducesthetechniquebackgroundandtheachievementoftheresearchinandaboard,andcompares
3、threekindsofmethodtoenablewirelesspowertransfer.Andthen,thepaperemphasizesthepracticalapplicationofInductivePowerTransfer(IPT)inthewirelesschargingofmobilephoneandelectricalvehicle.Finally,thepaperdrawsaconclusionofthevistaofwirelesspowertransfer.Keywords:Wirel
4、essPowerTransfer,inductivelycoupled,contactlesspowersupply1引言電能是傳統(tǒng)石化燃料的主要替代能源,并且在實際應(yīng)用中電能也是最好的取代和應(yīng)用的清潔能源之一。但是電池在目前的技術(shù)水平下有兩個個問題無法解決:一是充電時間長;二是續(xù)航時間短。各行業(yè)寄希望于電池行業(yè)能夠早日實現(xiàn)技術(shù)突破,解決掉這兩個技術(shù)難題。然而,電池技術(shù)在短時間之內(nèi)是很難有質(zhì)的飛躍,所以各用電企業(yè)需要尋找一種現(xiàn)實的解決方案,其中非接觸充電和供電是其中一個重要的研究方向。為了使移動電子終端及電動汽車用戶
5、擺脫使用充電器充電、更換電池以及接插家電設(shè)備電源線等麻煩。利用無線方式將電能傳輸?shù)剿卯a(chǎn)品的技術(shù)即將進(jìn)入實際應(yīng)用階段。其中,非接觸式充電,是一種只要將電子產(chǎn)品放在充電臺上就能充電的技術(shù)。實現(xiàn)非接觸充電的技術(shù)主要有三種形式:1、感應(yīng)耦合型;2、無線電接收型;3、共振型。目前,感應(yīng)耦合技術(shù)已經(jīng)在部分領(lǐng)域中得到應(yīng)用,包括電動剃須刀、電動牙刷、凈水器和無線電話等。由于這種技術(shù)在增大功率等方面不斷取得進(jìn)展,已經(jīng)應(yīng)用到手機等出貨量非常大的電子終端中。近幾年,隨著人們對清潔能源和電動汽車的需求越來越大,國內(nèi)外的大學(xué)和研究機構(gòu)紛紛開
6、始著手研究電動汽車方便、快捷、高效充電的方法,已取得一定的成果。另外,共振型非接觸電能傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離、大功率的電能傳輸,可以應(yīng)用于電子終端、電動機車、水下、地下等用電設(shè)備的充電和供電,但是目前還停留在研究階段。傳統(tǒng)供電技術(shù)是用電設(shè)備通過電纜、插頭等直接從電源獲取電能的供電模式,這種技術(shù)也是目前整個電能領(lǐng)域普遍采用的一種方式。隨著電力半導(dǎo)體器件和電子技術(shù)的發(fā)展及控制技術(shù)的進(jìn)步,已經(jīng)實現(xiàn)了“高效率用電和高品質(zhì)用電”的目標(biāo),傳統(tǒng)供電技術(shù)也已經(jīng)基本完善。然而在一些特殊場合,這種供電方式同樣暴露了很多問題,如在礦場、油田等
7、易燃易爆區(qū),由于電火花的產(chǎn)生及裸露導(dǎo)體的存在會使其存在很大的安全隱患。另外,水下、移動備、便攜設(shè)備、生物醫(yī)療等,傳統(tǒng)供電方式已經(jīng)越來越不能滿足這些領(lǐng)域的用電要求。另一方面,電力電子技術(shù)所涉及的兩個方面:電能傳輸和信號傳遞,兩者往往相輔相成,共存于同一系統(tǒng)之中,在相當(dāng)長的時間內(nèi),兩者的發(fā)展趨于同步,如今,信號的傳遞已經(jīng)可以通過空氣等一些特殊媒介傳遞相當(dāng)長的距離,極大的方便了人們的生活;而電能的傳輸仍然通過導(dǎo)線直接相連進(jìn)行傳輸,其發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于信號傳遞的發(fā)展[1]。雖然電磁感應(yīng)原理早在1840年提出,但對其認(rèn)識僅局限在
8、常規(guī)變壓器和感應(yīng)電機之中,以空氣為媒介進(jìn)行長距離的電能傳輸很少有人進(jìn)行嘗試。兩方面的因素迫切要求開發(fā)一種新的電能傳輸技術(shù),使其能安全、可靠、方便的應(yīng)用于各種特殊場合,基于電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)的非接觸式電能傳輸系統(tǒng)的出現(xiàn)使之成為可能。非接觸式電能傳輸技術(shù)(InductivelyCoupledPowerTransfer簡稱ICPT)已經(jīng)成為國際學(xué)術(shù)界關(guān)