基于电容阵列的磁共振式无线电能传输系统的优化调谐

在实际运行时,由于高频电路杂散电感、电容与环境变化等因素的影响,磁共振式无线电能传输系统的传输线圈参数常会发生漂移,从而影响系统的传输效率和传输功率。首先根据系统模型的仿真分析得到发射端电流峰值与系统对称度的关系,以此设计一种优化匹配的方法和电路,使得发射端电流峰值自适应跟踪调节,使系统性能达到优化匹配。实验验证了该方法的有效性,相比于失谐状态,所提方法可以大幅度提高传输效率,同时降低了系统对杂散电感、电容、环境变化等因素的敏感性。

电容耦合谐振式高压无线输电系统的设计与实施

可靠的电源供应一直是限制输电线路在线监测系统广泛应用的瓶颈问题。为解决该问题,本文提出了一种新型的电容耦合谐振式无线能量传输系统。该系统利用高压线路与大地电位稳定的特点,构建虚拟回路,将传统的四极板耦合结构简化为双极板结构。同时,利用电荷分布在耦合极板上的边缘效应,进一步将全面板耦合极板简化为环形空心极板,使系统结构更为简洁,并具有良好的户外防风能力。本文建立了简化系统的电路模型,并对系统的功率、效率特性进行了分析。并且,通过多组对比实验对所提出的系统结构和电路模型的有效性进行了验证。理论和实验结果都表明了简化后的系统结构能有效地实现电能的无线传输,并且拥有比传统的双极板系统更高的传输效率和更远的传输距离。

使用环状极板的电容耦合式无线电能传输系统

提出了一种新型的环状极板电容耦合式无线电能传输系统。系统利用耦合极板电荷分布的边缘效应,以环状金属板代替全面板作为耦合电容,具有与全面板系统相近的传输效率。给出了系统的等效电路模型,通过有限元仿真软件分析了固定距离下环宽变化对互容值的影响,并选取了最佳环宽值。在选用最佳环宽的情况下,分析了距离变化对互容值的影响,并对系统的功率、效率随距离的变化特性进行了分析。最后,利用实验室搭建的真实系统进行多组数据测试,验证了所提系统结构和电路模型的可靠性,试验与理论结果均表明了环状极板电容耦合式无线输电系统的有效性。

基于BUCK降压和红外通信的电动自行车无线充电系统输出功率控制方法

由于安全性和便捷性的优势,电动自行车户外无线充电越来越成为人们的迫切需求。充电的过程中,需要根据车载蓄电池的充电曲线对传输功率进行控制。为实现高效、可控的电动自行车无线充电,文中提出了一种基于BUCK降压和红外通信的功率调节方法。其中,红外通信用以将接收端蓄电池的电气信息反馈到发射端控制器,发射端通过BUCK降压电路调节交流电源的电压幅值,从而调节系统的输出功率。接收端BUCK用以在传输距离突变时对电池充电进行保护。在设定好蓄电池的充电电压限值和电流限值这两个参数后,系统能够自动按照蓄电池的充电曲线进行充电。同时,对于充电过程中传输距离的变化也能够快速响应。