基于互感稳定性提升的电动汽车无线充电研究

针对采用磁耦合谐振式无线电能传输技术的动态电动汽车无线充电过程中,汽车底部的能量接收线圈在直线行驶和转弯过程中发生的互感跌落、互感波动率增大的问题,提出一种源自BP(Bipolar Pad)线圈结构的改良式接收线圈,从而达到平稳接收互感,增强无线传输过程中稳定性的目的。该改良式线圈通过双线圈分别贴合轨道内外径的方式解决了传统BP线圈因解耦而造成的正对耦合有效面积的减少,并利用Ansys/Maxwell软件进行仿真寻优,得到补偿线圈的合理设计位置及相对大小。实验数据表明,无论在汽车转弯还是直线行驶过程中,新型接收线圈均可以在一定程度上抑制互感波动,增强接收互感数值。互感波动率优化峰值为5.1%,互感接收情况较传统BP线圈最大提升28.7%。

基于相互解耦四单极接收线圈的电动汽车无线充电系统的互操作性

近年来电动汽车发展迅速,而传统的有线充电方式不能满足自动化和便利性的要求。电动汽车无线充电技术因其便利性和安全性受到广泛的研究。无线充电系统中常见的线圈结构有单极型线圈、双极型线圈和田字形线圈,由于不同厂商的适配问题,要兼容这些线圈则需要设计一种新型的线圈来实现互操作性。该文提出了一种新型的相互解耦的四单极接收线圈结构,能实现与不同发射线圈之间的互操作性。通过在接收线圈内部添加解耦绕组以实现4个接收线圈之间的解耦,并且通过串联二极管整流器使得发射线圈和四单极接收线圈之间的等效总互感是发射线圈和4个单极线圈之间的互感绝对值的总和。搭建了一套实验样机,验证了该方案的有效性,所提出的四单极接收线圈可以兼容单极型和双极型线圈以及田字形线圈,实现对不同接收线圈的互操作性。

虚拟母线式多端无线能量互联系统混合式多线圈结构设计与效率优化

在面向区域型电能互联应用的虚拟交流母线式多端无线能量互联系统中,双极型线圈较低的耦合系数会导致母线侧线圈损耗过高,系统效率偏低。为此,该文提出一种混合式线圈结构,即利用平面方形线圈替代原来单一式结构中的部分双极型线圈,在保证多线圈交叉解耦的前提下提高耦合系数。在该结构的基础上,对系统参数展开优化设计。基于线圈拆分与等效的思想,提出一种统一化线圈建模方法,以此获取最大效率下线圈匝数、补偿电感和母线电流幅值的最优取值。最后,搭建四端口原理样机验证所提线圈结构和参数优化设计的有效性,优化后的系统其在不同运行模式下的效率均提升8%以上。

基于遗传算法的双边LCC拓扑IPT系统的抗偏移性能研究

针对AGV无线电能传输过程中存在的位置偏移情况,提出一种基于双边LCC拓扑的新型磁耦合结构,并基于遗传算法进行了优化设计以进一步提升IPT系统在水平方向的抗偏移性能。首先,详细推导了双边LCC拓扑的补偿网络参数和各支路的电流表达式;其次,介绍了在双极性平面绕组4D线圈的基础上增加一个正交Q线圈的新型复合磁路机构,以提高系统的抗偏移性能和传输性能;然后以SM作为优化目标,采用遗传算法对4D线圈各物理参数进行迭代优化,进一步提升系统的性能;最后,搭建实验样机对该新型磁耦合结构进行了验证,实验结果表明:正对时新型磁耦合结构传输功率为300 W,传输效率为87.12%;接收线圈在水平向偏移百分比δ<20%的范围内输出功率最大波动率小于48%,并保持传输效率始终高于80%,满足实际的需求。

Development of a Graphite Coating and Its Transfer from Batch to Coil Process for Application in PEMFC for Hydrogen-Powered Vehicles

In the present paper, coating systems consisting of a metallic corrosion barrier and a conductive graphitic carbon layer were deposited by a DC vacuum arc process. The coatings were developed in a batch process for application in the polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC), and transferred to a continuous coil process to facilitate industrial mass production. The coating samples in the coil process had to achieve comparable results to the samples produced in the batch process, to meet the requirements of the environment prevailing in the fuel cell.The transfer to roll-to-roll processes is a crucial factor for commercial upscaling of PEMFC production. The experimental results showed that the electrical conductivity and corrosion resistance of the samples in the coil process were significantly improved compared to the uncoated base material and showed comparable performance to batch coated samples. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was performed to determine the depth profile and the surface composition. Additional measurements were recorded for the contact resistances using the four-wire sensing method as well as corrosion resistance using potentiodynamic methods.

激光跟踪仪两级双轴联动闭环控制系统研究

为保证激光跟踪仪的跟踪精度,设计选择了两级双轴联动控制系统,以直流力矩电机作为第1级控制,为粗调机构;音圈电机作为第2级,为精调机构;并将此2个电机安装于垂直和水平2个方向实现三维空间的跟踪,偏差信号经过PI调节后,生成双极性PWM控制执行机构完成闭环控制。通过这种控制方式,达到了激光跟踪仪的精度要求。

浅谈铅酸蓄电池在变电站中的应用与发展

蓄电池是变电站用电源的重要组成部分,铅酸蓄电池凭借低廉的价格和良好的安全性长久以来在变电站用蓄电池中占有很大的比重。但是随着变电站智能化的发展以及国家环保要求的提高,铅酸蓄电池在变电站中的使用面临着将被取代的尴尬局面,而新型铅酸蓄电池的出现为铅酸蓄电池在变电站中的应用提供了新的思路。文章首先介绍了铅酸蓄电池在变电站中运用的发展历程,然后分析了近年来新型铅酸蓄电池的发展现状,最后根据变电站蓄电池的发展趋势为新型铅酸蓄电池在变电站中的使用指明了方向。

绝缘栅双极型晶体管串联阀过流保护研究

高压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)串联阀有多种过电流保护方法,提出了一种新的IGBT串联阀过流保护技术。该技术方案包括阀组控制单元、过流检测单元及柔性罗氏线圈,过流检测单元检测流过串联阀组电流情况,并将光脉冲回报给阀组控制单元,阀组控制单元根据回报的光脉冲改变阀组触发脉冲,从而保护高压串联阀组。搭建了10 kV的IGBT直接串联式静止同步补偿器(STACOM),试验验证了该方案可以满足故障保护需要。

固体模块在真空粗抽控制电路中的应用

叙述了固体电子模块在真空粗抽泵、阀控制电路中的应用及其原理 ;

半航空频率域空心线圈传感器设计

分析表明,在半航空频率域测量中,感应式磁传感器作为接收系统的重要组成部分,对探测结果有着巨大的影响,当前还没有应用于该领域的商用空心线圈传感器。针对这种问题,设计了一款应用于该领域的空心线圈传感器。通过电磁分析及计算软件对空心线圈进行了建模分析,仿真了频域特性,根据结果及项目要求设计了线圈参数。为降低系统噪声,采用双极性晶体管为核心设计了放大电路,并在磁屏蔽桶中测量了噪声水平。同时通过无人机搭载进行实际测试,验证了设计成果符合要求。