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磁场耦合无线电能传输系统最大功率要素分析
被引量:
12
1
作者
陈希有
周宇翔
+2 位作者
李冠林
孙学斌
吴茂鹏
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期1-9,共9页
针对无线电能传输系统的功率和效率问题,在特定频率下研究了影响无线电能传输系统最大传输功率的若干要素。以磁场耦合单元为核心建立简化模型,包括发射回路、接收回路,以及两个回路之间的磁场耦合单元。分别研究发射回路电抗、接收回...
针对无线电能传输系统的功率和效率问题,在特定频率下研究了影响无线电能传输系统最大传输功率的若干要素。以磁场耦合单元为核心建立简化模型,包括发射回路、接收回路,以及两个回路之间的磁场耦合单元。分别研究发射回路电抗、接收回路电抗、互感电抗等在单独变化,或协同变化时,如何影响最大功率传输条件,最大功率值和传输效率等。研究发现,不同情况下的最大功率传输条件之间存在内在联系;在发射回路与接收回路电阻乘积较小时,松耦合谐振才能传输最大功率。此结论不依赖于阻抗补偿形式,并且对感应耦合式和磁场共振式无线电能传输系统均适用。仿真和实验结果与理论分析结果一致。
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关键词
无线电能传输
磁场耦合
最大功率
回路阻抗
互感电抗
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职称材料
基于E类功率放大器的非接触感应耦合电能传输系统
被引量:
1
2
作者
牟宪民
陈希有
+1 位作者
焦海坤
周宇翔
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期644-649,共6页
为了提高非接触感应耦合电能传输系统的可靠性,提出了一种基于E类功率放大器的拓扑结构.将发射线圈和接收线圈的耦合电感进行等效变换,把发射线圈的漏感作为E类功率放大器谐振单元,把励磁电感作为折算后负载电阻的匹配电感.在电能非接...
为了提高非接触感应耦合电能传输系统的可靠性,提出了一种基于E类功率放大器的拓扑结构.将发射线圈和接收线圈的耦合电感进行等效变换,把发射线圈的漏感作为E类功率放大器谐振单元,把励磁电感作为折算后负载电阻的匹配电感.在电能非接触传输的同时实现了阻抗变换,把等效负载电阻限制在一定的范围内.提出的拓扑结构简单,无需额外的补偿网络.并且负载电阻变化时,均能满足E类功率放大器的零电压软开关条件.仿真和实验结果验证了新拓扑结构电路的可行性.
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关键词
非接触电能传输
感应耦合
E类功率放大器
逆变器电路
零电压软开关
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职称材料
利用单端口阻抗测量值和灵敏度分析的耦合线圈参数辨识
被引量:
3
3
作者
周宇翔
陈希有
+2 位作者
李冠林
孙学斌
许康
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第18期4946-4952,5119,共7页
在无线电能传输技术中,电磁耦合线圈的电路模型参数是设计阻抗补偿电路、计算功率损耗、研究频率特性的关键参数。该文利用单端口阻抗和灵敏度分析,提出了一种电磁耦合线圈模型参数的离线辨识方法。将电磁耦合线圈连接成单端口网络,利...
在无线电能传输技术中,电磁耦合线圈的电路模型参数是设计阻抗补偿电路、计算功率损耗、研究频率特性的关键参数。该文利用单端口阻抗和灵敏度分析,提出了一种电磁耦合线圈模型参数的离线辨识方法。将电磁耦合线圈连接成单端口网络,利用阻抗分析仪的测量值和基于模型参数的理论计算结果,构造了以阻抗误差模的平方和为最小的目标函数;利用单端口等效阻抗对模型参数的灵敏度,计算目标函数的寻优方向;借助双端口网络的T形等效电路,提出了计算灵敏度的单位电流源激励法。该方法根据单位电流源相量作用下,元件上的电流相量或电压相量的平方,或它们的乘积,便可计算出阻抗对不同参数的灵敏度,避免了难以求解的阻抗解析表达式及其偏导数。在实验研究中,将耦合线圈置于海水槽中,在参数辨识中考虑了海水的电磁作用和导线的集肤效应与内电抗。
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关键词
单端口阻抗
耦合线圈
参数辨识
灵敏度分析
海水
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职称材料
单线电能传输的实验研究
被引量:
7
4
作者
张泽然
陈希有
+1 位作者
周宇翔
杨杰
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2016年第10期69-74,共6页
研究了由两个特斯拉线圈构成的小型单线电能传输系统,介绍了该系统的基本组成与设计参数,重点研究了系统在不同负载和不同传输距离情况下的电压增益频率特性,发现系统具有两个不同的谐振频率,随着传输距离的改变,系统的两个谐振频率会...
研究了由两个特斯拉线圈构成的小型单线电能传输系统,介绍了该系统的基本组成与设计参数,重点研究了系统在不同负载和不同传输距离情况下的电压增益频率特性,发现系统具有两个不同的谐振频率,随着传输距离的改变,系统的两个谐振频率会发生偏移。在传输能力方面,以信号发生器作为高频电源,当系统的传输距离为20m时,依然可以点亮LED,证明了单线电能传输的可行性。实验还发现,金属障碍物并不会影响系统的电压增益。利用海水代替单根导线进行实验,发现借助海水也可以进行电能传输,这为向海岛输送电能提供了新的可能。最后,分析了系统中存在的能量损耗和谐振频率偏移问题,并提出了相应的解决方案。
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关键词
单线电能传输
特斯拉线圈
共振
海水
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职称材料
以电动机为负载的非接触供电技术
被引量:
4
5
作者
潘振方
陈希有
+2 位作者
牟宪民
周宇翔
吴茂鹏
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第A01期16-24,共9页
自2007年以来非接触供电技术得到了迅速发展,但以电动机为负载的非接触供电技术研究较少。电动机是强冲击、大范围功率变化的机电负载。因此,在用非接触方式为电动机供电时,供电电压易随电动机运行状态的变化而明显波动。针对这一问题,...
自2007年以来非接触供电技术得到了迅速发展,但以电动机为负载的非接触供电技术研究较少。电动机是强冲击、大范围功率变化的机电负载。因此,在用非接触方式为电动机供电时,供电电压易随电动机运行状态的变化而明显波动。针对这一问题,本文在发射端采用LC补偿、在接收端采用串联补偿的方式,以实现发射线圈恒流特性、接收端稳压特性。介绍了LC/S补偿参数的设计方法,搭建了仿真和实验平台。分别利用LC/S和SS两种补偿方式对电动机直接起动和软起动过程进行了对比实验,结果表明,电动机起动前后,SS补偿方式发射线圈电流相对减小了6.03%,输出电压相对减小了22.48%;而LC/S补偿方式发射线圈电流相对减小了3.85%,输出电压相对减小了12.9%。由此表明,LC/S补偿方式具有更好的稳压和抗冲击特性,适于电动机类负载的非接触供电。
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关键词
非接触供电
电动机负载
LC/S补偿
稳压输出
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职称材料
题名
磁场耦合无线电能传输系统最大功率要素分析
被引量:
12
1
作者
陈希有
周宇翔
李冠林
孙学斌
吴茂鹏
机构
大连理工大学电气工程学院
中电投吉林核电有限公司
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金(61371026)
文摘
针对无线电能传输系统的功率和效率问题,在特定频率下研究了影响无线电能传输系统最大传输功率的若干要素。以磁场耦合单元为核心建立简化模型,包括发射回路、接收回路,以及两个回路之间的磁场耦合单元。分别研究发射回路电抗、接收回路电抗、互感电抗等在单独变化,或协同变化时,如何影响最大功率传输条件,最大功率值和传输效率等。研究发现,不同情况下的最大功率传输条件之间存在内在联系;在发射回路与接收回路电阻乘积较小时,松耦合谐振才能传输最大功率。此结论不依赖于阻抗补偿形式,并且对感应耦合式和磁场共振式无线电能传输系统均适用。仿真和实验结果与理论分析结果一致。
关键词
无线电能传输
磁场耦合
最大功率
回路阻抗
互感电抗
Keywords
wireless power transmission
magnetically coupled
maximum power
loop impedance
mutu-al reactance
分类号
TM921.51 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于E类功率放大器的非接触感应耦合电能传输系统
被引量:
1
2
作者
牟宪民
陈希有
焦海坤
周宇翔
机构
大连理工大学电气工程学院
中电投吉林核电有限公司
出处
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期644-649,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61371026)
中电投吉林核电有限公司资助项目(2015-083-2HD-KJ-X)
文摘
为了提高非接触感应耦合电能传输系统的可靠性,提出了一种基于E类功率放大器的拓扑结构.将发射线圈和接收线圈的耦合电感进行等效变换,把发射线圈的漏感作为E类功率放大器谐振单元,把励磁电感作为折算后负载电阻的匹配电感.在电能非接触传输的同时实现了阻抗变换,把等效负载电阻限制在一定的范围内.提出的拓扑结构简单,无需额外的补偿网络.并且负载电阻变化时,均能满足E类功率放大器的零电压软开关条件.仿真和实验结果验证了新拓扑结构电路的可行性.
关键词
非接触电能传输
感应耦合
E类功率放大器
逆变器电路
零电压软开关
Keywords
contactless power transfer
inductive couple
class E power amplifier
inverter circuit
zero-voltage soft-switching
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
利用单端口阻抗测量值和灵敏度分析的耦合线圈参数辨识
被引量:
3
3
作者
周宇翔
陈希有
李冠林
孙学斌
许康
机构
中电投吉林核电有限公司
大连理工大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第18期4946-4952,5119,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61371026)
中电投吉林核电项目(2015-083-2HD-KJ-X)~~
文摘
在无线电能传输技术中,电磁耦合线圈的电路模型参数是设计阻抗补偿电路、计算功率损耗、研究频率特性的关键参数。该文利用单端口阻抗和灵敏度分析,提出了一种电磁耦合线圈模型参数的离线辨识方法。将电磁耦合线圈连接成单端口网络,利用阻抗分析仪的测量值和基于模型参数的理论计算结果,构造了以阻抗误差模的平方和为最小的目标函数;利用单端口等效阻抗对模型参数的灵敏度,计算目标函数的寻优方向;借助双端口网络的T形等效电路,提出了计算灵敏度的单位电流源激励法。该方法根据单位电流源相量作用下,元件上的电流相量或电压相量的平方,或它们的乘积,便可计算出阻抗对不同参数的灵敏度,避免了难以求解的阻抗解析表达式及其偏导数。在实验研究中,将耦合线圈置于海水槽中,在参数辨识中考虑了海水的电磁作用和导线的集肤效应与内电抗。
关键词
单端口阻抗
耦合线圈
参数辨识
灵敏度分析
海水
Keywords
single-port impedance
coupling coil
parameter identification
sensitivity analysis
seawater
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
单线电能传输的实验研究
被引量:
7
4
作者
张泽然
陈希有
周宇翔
杨杰
机构
大连理工大学电气工程学院
中电投吉林核电有限公司
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2016年第10期69-74,共6页
基金
国家自然科学基金项目(61371026)
中电投吉林核电项目(HX20150267)
文摘
研究了由两个特斯拉线圈构成的小型单线电能传输系统,介绍了该系统的基本组成与设计参数,重点研究了系统在不同负载和不同传输距离情况下的电压增益频率特性,发现系统具有两个不同的谐振频率,随着传输距离的改变,系统的两个谐振频率会发生偏移。在传输能力方面,以信号发生器作为高频电源,当系统的传输距离为20m时,依然可以点亮LED,证明了单线电能传输的可行性。实验还发现,金属障碍物并不会影响系统的电压增益。利用海水代替单根导线进行实验,发现借助海水也可以进行电能传输,这为向海岛输送电能提供了新的可能。最后,分析了系统中存在的能量损耗和谐振频率偏移问题,并提出了相应的解决方案。
关键词
单线电能传输
特斯拉线圈
共振
海水
Keywords
single line power transmission
Tesla coil
resonance
seawater
分类号
TM72 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
以电动机为负载的非接触供电技术
被引量:
4
5
作者
潘振方
陈希有
牟宪民
周宇翔
吴茂鹏
机构
大连理工大学电气工程学院
中电投吉林核电有限公司
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第A01期16-24,共9页
基金
核电厂非接触电能传输技术研究项目资助(2015-083-2HD-KJ-X)
文摘
自2007年以来非接触供电技术得到了迅速发展,但以电动机为负载的非接触供电技术研究较少。电动机是强冲击、大范围功率变化的机电负载。因此,在用非接触方式为电动机供电时,供电电压易随电动机运行状态的变化而明显波动。针对这一问题,本文在发射端采用LC补偿、在接收端采用串联补偿的方式,以实现发射线圈恒流特性、接收端稳压特性。介绍了LC/S补偿参数的设计方法,搭建了仿真和实验平台。分别利用LC/S和SS两种补偿方式对电动机直接起动和软起动过程进行了对比实验,结果表明,电动机起动前后,SS补偿方式发射线圈电流相对减小了6.03%,输出电压相对减小了22.48%;而LC/S补偿方式发射线圈电流相对减小了3.85%,输出电压相对减小了12.9%。由此表明,LC/S补偿方式具有更好的稳压和抗冲击特性,适于电动机类负载的非接触供电。
关键词
非接触供电
电动机负载
LC/S补偿
稳压输出
Keywords
Contactless power transform
motor load
LC/S compensation
stable output voltage
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
磁场耦合无线电能传输系统最大功率要素分析
陈希有
周宇翔
李冠林
孙学斌
吴茂鹏
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
12
在线阅读
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职称材料
2
基于E类功率放大器的非接触感应耦合电能传输系统
牟宪民
陈希有
焦海坤
周宇翔
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
利用单端口阻抗测量值和灵敏度分析的耦合线圈参数辨识
周宇翔
陈希有
李冠林
孙学斌
许康
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
单线电能传输的实验研究
张泽然
陈希有
周宇翔
杨杰
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2016
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
以电动机为负载的非接触供电技术
潘振方
陈希有
牟宪民
周宇翔
吴茂鹏
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
4
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职称材料
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引证文献
统计分析
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