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水下电场式无线电能传输四极板耦合器的建模与特性分析
被引量：
1
1
作者
李成
曲小慧
+1 位作者
孔凡雷
马春伟
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第5期1902-1912,I0024,共12页
相较于常被视为绝缘体的空气,水介质中离子浓度影响其导电性,进而水下电场式无线电能传输耦合器的模型与空气中不同,极板间可同时存在电容和电导,且为防腐蚀而引入极板的绝缘介质层亦会带来额外电容,为耦合器建模带来挑战。考虑实际应...
相较于常被视为绝缘体的空气,水介质中离子浓度影响其导电性,进而水下电场式无线电能传输耦合器的模型与空气中不同,极板间可同时存在电容和电导,且为防腐蚀而引入极板的绝缘介质层亦会带来额外电容,为耦合器建模带来挑战。考虑实际应用场景中淡水和海水的电导率,文中以常用的四极板耦合器为对象,提出其等效模型。首先,经理论分析和有限元仿真得到可忽略水域容纳的频率范围,推导出耦合器无绝缘介质层时的六电导及其简化Π电导模型,并给出模型中参数计算与测量方法;接着,考虑绝缘介质层产生的电容,基于简化Π电导模型,提出完整的耦合器模型。模型中耦合器等效电容仅与绝缘层材料与厚度相关,不受水域中传输距离的影响,可有效指导耦合器和补偿网络的设计。最后,搭建实验样机,模拟实际淡水和海水环境下的实验结果,证明所提出模型的正确性。
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关键词
电场式无线电能传输
耦合器建模
水下环境
电导率
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职称材料
题名
水下电场式无线电能传输四极板耦合器的建模与特性分析
被引量：
1
1
作者
李成
曲小慧
孔凡雷
马春伟
机构
江苏省智能电网技术与装备重点实验室(东南大学电气工程学院)
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第5期1902-1912,I0024,共12页
基金
国家自然科学基金项目(52077038)。
文摘
相较于常被视为绝缘体的空气,水介质中离子浓度影响其导电性,进而水下电场式无线电能传输耦合器的模型与空气中不同,极板间可同时存在电容和电导,且为防腐蚀而引入极板的绝缘介质层亦会带来额外电容,为耦合器建模带来挑战。考虑实际应用场景中淡水和海水的电导率,文中以常用的四极板耦合器为对象,提出其等效模型。首先,经理论分析和有限元仿真得到可忽略水域容纳的频率范围,推导出耦合器无绝缘介质层时的六电导及其简化Π电导模型,并给出模型中参数计算与测量方法;接着,考虑绝缘介质层产生的电容,基于简化Π电导模型,提出完整的耦合器模型。模型中耦合器等效电容仅与绝缘层材料与厚度相关,不受水域中传输距离的影响,可有效指导耦合器和补偿网络的设计。最后,搭建实验样机,模拟实际淡水和海水环境下的实验结果,证明所提出模型的正确性。
关键词
电场式无线电能传输
耦合器建模
水下环境
电导率
Keywords
capacitive power transfer
coupler model
underwater environment
conductivity
分类号
TM724 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
水下电场式无线电能传输四极板耦合器的建模与特性分析
李成
曲小慧
孔凡雷
马春伟
《中国电机工程学报》
北大核心
2025
1
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参考文献
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