基于LCC的磁谐振无线电能传输发射端补偿技术

为实现磁耦合谐振式无线电能传输系统最大化功率传输,提升整机效率,提出了一种基于LCC三阶补偿网络结构的保持发射端线圈电流恒定的方法,此方法不受接收端反射阻抗影响,实现了电磁感应式无线电能传输(ICPT)系统发射端与接收端解耦设计。同时,提出了LCC补偿网络的数学模型及其参数设计方法。在不增加元件的情况下,采用LCC网络的输入基波电流补偿LCC网络的输入高次谐波电流的方法,在功率管关断瞬间,降低通过功率管的电流瞬时值,实现了高频逆变器的零电流关断,减小了功率管的开关损耗和开关应力,提高了ICPT系统的整体效率。最后,对所提方法进行了仿真分析和实验验证。仿真和实验结果验证了所提模型和参数设计方法的正确性和可行性。

无双线性对的无证书安全签密方案

已有的无双线性对的无证书签密方案,大都存在着机密性漏洞和签名选择性伪造问题。针对此问题,基于有限乘法交换群上的离散对数难题,提出一种无双线性对的无证书签密方案,并进行了安全分析和证明。指出采用随机预言模型的证明方法可能忽略不解决DL难题时对签密方案的攻击,不能证明破解签密方案的难度与解决DL难题相等价。通过对参数的数学分析,证明了破解本签密方案的必要条件是解决DL难题,不存在不解决DL难题攻击本签密方案的多项式时间算法。与已知所有方案相比,所提方案安全性更高。

电磁感应式非接触电能传输技术研究综述

非接触电能传输(CPT)技术可以使电气设备摆脱导线的束缚,极大地扩展电气设备的活动范围,提升特殊环境下供电的安全性能。针对目前CPT技术中应用较为广泛的电磁感应式非接触电能传输(ICPT)技术,首先论述了该技术的发展历程;然后以坡印廷矢量为理论基础,探讨了非接触供电技术的实现原理。将现有的CPT技术按实现原理进行了分类,将磁共振式非接触电能传输技术归入ICPT技术分类;系统性地分析了ICPT技术的主要技术难点,指出耦合器耦合系数低是ICPT技术的主要技术问题,其他问题是在该问题无法解决时采用其他技术弥补而产生的。最后,论述了ICPT系统的主要关键技术及现有解决方案。

一种基波电流补偿高次谐波电流的LCCL谐振结构参数设计方法

针对现有对称型LCL谐振结构引起电磁感应式无线电能传输(ICPT)系统逆变器功率管非零电流关断问题,提出了一种LCCL谐振结构基波电流补偿高次谐波电流的方法。摒弃了传统对称型LCL谐振结构保持输入、输出阻抗呈现纯电阻特性的思路,通过采用基波无功电流的超前输入电压相位来补偿高次谐波电流落后输入电压相位的方法,提出了一种四阶LCCL谐振结构参数设计方法。所提出的方法可以实现ICPT系统逆变环节的零电流关断。针对所提出的LCCL谐振结构参数设计约束条件较多、设计过程较为困难的问题,提出了非线性规划求解LCCL谐振结构参数方法。对所提出的方法进行了仿真与实验分析。仿真和实验表明,采用所提LCCL谐振结构参数设计方法,在ICPT系统逆变器关断瞬间,功率管进入反并联二极管续流状态,通过功率管的电流瞬时值为0,实现了ICPT系统逆变模块的零电流关断。

基于临界导通模式的单位功率因数感应式非接触电能传输系统接收端参数设计方法

现有电磁感应式非接触电能传输(ICPT)系统单位功率因数电能接收端参数设计过程需要反复仿真迭代、设计过程较为繁琐。为解决上述问题,提出一种近似解析法求解单位功率因数ICPT系统接收端参数设计方法。在分析临界导通模式(CRM)LCL谐振变换器激励下整流桥工作状态的基础上,采用微分方程建立了LCL谐振变换器的输入电压、电流的数学模型。并利用LCL谐振变换器并联谐振电容的基波电压对其实际电压进行近似处理,给出交流侧接CRM LCL谐振变换器的整流电路等效电感和等效电阻计算方法。进而提出CRM LCL谐振变换器的参数设计方法,使得CRM LCL谐振变换器工作在接近单位功率因数状态。最后,搭建2k W ICPT系统原理样机,通过实验验证了所提方法的可行性和正确性。

交流侧接CRM LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法

为解决临界导通模式(CRM)LCL谐振结构后接整流桥引入的等效电感计算较为困难的问题,提出了一种交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法。首先,在分析CRM LCL谐振变换器下整流桥的工作状态的基础上,采用微分方程建立了LCL谐振变换器的输入电压、电流的数学模型,并利用LCL谐振变换器并联谐振电容的基波电压值对其实际电压值进行了近似处理;然后,对所提出的方法进行了实验验证。实验结果表明:所提方法可以较为准确地计算交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器时整流电路的功率因数。

基于LCL谐振变换器的电磁感应式非接触电能传输系统动态调压控制方法

为了解决电磁感应式非接触电能传输(ICPT)系统输出电压的可控动态调节问题,提出一种基于LCL谐振变换器的动态调压控制方法。发射端采用具有恒流输出特性的LCL谐振结构,使得流过发射端耦合线圈的电流呈现恒流特性。在接收端LCL谐振变换器输出侧并联一个用于调节电能输出的可控开关管,通过控制开关管的开关状态,实现电能的可控输出。当开关管关断时,接收端LCL谐振变换器输出电能给负载,输出电压上升;当开关管开通时,负载侧电能输出被切断,输出电压下降。通过检测输出电压,对可控开关管进行负反馈控制,可以动态调节电能输出功率,实现输出电压的动态调节。该方法只调节接收端,无需使用无线信道与发射端通信,电路结构及控制方法较为简单、易于实现,且适用于一个发射端对多个接收端无线供电。最后,搭建了2k W ICPT系统原理样机。通过实验验证了所提方法的可行性和正确性。

基于多属性决策的多维时序信任度排序模型

针对属性权重未知且评价数据为多维时序的信任度排序问题,提出一种基于线性规划理论的信任度排序方法。首先使用线性规划模型确定一维时序下属性权重未知的多个节点信任度排序上下限向量,然后建立多维时序下信任度的最优协调排序模型,再将模型转化为典型指派问题并利用匈牙利算法进行求解,从而得到各个节点的信任度排序。实例分析表明,当最优协调排序模型中距离参数q取低值时,对极值数据不敏感,可以防止少数评价数据突变造成的误评;当q选取高值时,对极值数据较敏感,可以识别受评对象中信任度摇摆不定的潜在不诚实对象。

面向移动自组网的信任数据自存储模型

针对移动自组网(MANET)信任数据存储分散和获取困难的问题,提出一种信任数据自存储模型.采用数字签名技术保证信任数据的真实性和完整性,并提出相应的协议,确保节点诚实存储其信任数据,防止节点不存储较差的评价.探讨针对本模型的攻击方法,包括否认、伪造和篡改.采用GNY逻辑,间接证明所提出协议的安全性.在存在恶意节点的MANET环境下进行实验仿真,结果表明:该模型占用网络带宽较少,具有良好的收敛性,并能够较好地保证信任数据的准确度.

大功率电力电子器件散热研究综述

针对现阶段制约电力电子技术发展的散热问题,以温度对电力电子器件的影响、电力电子设备热设计特点、常见散热技术、散热系统优化研究和新材料在电力电子散热研究中的应用这五方面为切入点,论述了大功率电力电子器件散热研究现状,分析了进一步的发展方向;发现针对电力电子器件散热技术的基础理论研究成果较为丰富,并且在散热器的几何和结构优化及散热系统风道设计等方面的研究也已十分深入,不少论文针对性的提出了多种优化结构及优化算法;在未来电力电子器件的散热器件材料研究中新型散热材料和热界面材料的研发仍然是研究重点;并且新散热技术的研究也需进一步深入。

分布式环境下信任路径选择性搜索及聚合研究

针对现有基于信誉的信任模型在刻画节点推荐可信度、推荐信任路径搜索及合成算法方面存在的问题,提出基于时间衰减因子、推荐吻合度因子及交互成功率因子的推荐可信度更新算法,进而给出一种新的分布式环境下推荐信任路径选择性搜索算法,该算法以邻居节点间推荐可信度、评分相似度、路径长度等作为控制条件,能直接在搜索过程中规避恶意节点,选择包含有效推荐信息的路径进行搜索并停止对冗余路径的搜索。最后采用一种改进的D-S证据理论合成算法对搜索得到的信任路径进行聚合。仿真实验表明,与已有模型相比,所提模型具有较强的抵制各种恶意节点攻击的能力。

基于正序分量在线位置误差补偿的旋转高频注入法

旋转高频注入法能够估算永磁同步电机零速和低速下的转子磁极位置,但在转子磁极位置解调过程中使用滤波器会带来估算误差。该文提出一种利用正序电流分量对转子估算误差进行在线补偿的方法,阐述了该方法在电机零速、低速运行过程中的补偿机理,理论推导在解调过程中正序电流和负序电流相位变化的关系,分析在考虑定子电阻影响时利用正序电流对滤波器导致误差的补偿效果。针对外差法求得的误差补偿量和转子位置存在多个收敛点的问题进行改进,增加收敛点检测环节,可排除部分错误收敛点。仿真和实验验证了所提方法对于转子位置误差补偿的效果。

有源滤波器比例谐振重复控制策略

为了改善补偿电流跟踪控制性能,在分析比例谐振控制策略原理与特性的基础上,结合指令电流的特性,合理地融入重复控制,提出了一种基于多重化坐标系的比例谐振重复控制策略。仿真和实验结果表明:该控制策略具有优良的动静态性能,可有效抑制电流的谐波。

虚拟电流注入法在线补偿转子位置估算误差

旋转高频注入法能估计永磁同步电机零速和低速时的转子位置,但在转子磁极位置解调过程中滤波器的使用会带来较大估算误差。提出虚拟电流注入法来在线补偿转子位置误差,基于估算的转速,构造与负序响应电流同频率的虚拟电流,经过与负序电流完全相同的解调,得到的虚拟电流相位与解调前相位的差值补偿估算的转子位置。分析比较了注入旋转电压导致的实际转速波动和正序响应电流引起的估算转速波动对误差补偿效果的影响,并利用低通滤波器来改善补偿效果。仿真和实验验证了所提方法在电机处于不同状态时对转子位置误差补偿的效果。

基于MATLAB的舰船主变流机组仿真研究

为了更加安全、经济地对某型舰船主变流机组进行系统分析和研究,根据主变流机组的数学模型,基于MATLAB仿真软件搭建了主变流机组应急工况下的仿真模型,研究分析了应急工况下机组阶跃响应和突加、突减负载时的运行特性,并利用FFT对交流电压进行了谐波分析。仿真结果表明:该模型较好地模拟了主变流机组的应急工况运行特性,为主变流机组的深入研究打下了一定的基础。

基于电池负载的无线电能传输技术的分析

无线电能传输技术凭借其工作安全、传输稳定可靠、组织方式灵活等优势,在能源、交通、军事、医学等领域展现出较好的应用前景,并逐渐成为研究热点。无线电能传输系统性能与其负载相关,电池负载参数在充电过程中的实时变化会导致系统频率失谐、降低传输效率等问题,而且不同负载下无线电能传输系统的设计要求也不同。因此,对无线电能传输技术中电池负载的种类、拓扑结构、控制策略以及充电过程中的电池性能进行了分类与分析,同时提出了基于电池负载的无线电能传输技术下一步的发展方向。

移相控制双脉冲对电流谐波的抑制

随着电力电子设备广泛使用,其开关动作产生的谐波越来越严重,本文研究移相控制双脉冲对电流谐波的抑制作用,从源头减小谐波产生,降低对外加滤波设备的依赖。以直流斩波器BUCK电路为例,用双脉冲控制开关管时,在电流连续的情况下,对输出波进行傅立叶展开,各次谐波幅值与两个脉冲的相位差有关。通过建立谐波与相位差的数学模型,利用MATLAB进行仿真,用FFT分析比较了不同相位差时对谐波的抑制作用。

一类无线电能传输系统无证书签密攻击方法

基于离散对数难题的无证书签密方案与传统签名加密方案具有一定的优势,但是作者却在分析该类签密方案的基础上,通过在多项式时间内解决密文的分辨性问题,给出了针对密文机密性问题的攻击方法。然后,通过构造签密消息和替换用户公钥的方法,实现了对签名的选择性伪造攻击,由此表明:不仅所提出攻击方法是可行性的,而且现有的一类基于离散对数的无线电能传输系统的无证书签密方案也存在密文机密性漏洞和签名的选择性伪造漏洞。

国内电气工程专业典型高校人才培养实施路径比较分析

在能源转型的背景下,培养电磁能专业人才是促进当前新能源发展的重要命题。本文借鉴电气工程及其自动化相关专业的建设经验,结合工程教育专业认定标准和电气类教学质量国家标准的建设要求,从培养目标、培养规格、课程体系三个方面对比分析了国内8所电气工程学科“双一流”学校的培养方案。经过分析发现,各高校在电气工程专业建设上与国家标准较为一致,但也存在课程支撑度不够、课程类型单一等值得改进的地方。对此提出的建议包括:强化课程对培养目标的支撑度、构建系统化实践教学体系、加大个性化/创新创业能力选修课等方面的教育。

基于圆形变压器的24阶梯波逆变装置

为了改善逆变系统的电气性能,使输出波形逼近正弦,提出一种基于圆形变压器的逆变装置,该逆变装置能通过移相多重叠加的方法合成24阶梯波。阐述该逆变装置的结构特性及工作原理,以数学理论证明该逆变装置确实能够消除大部分23次以下的谐波,并用Ansoft软件搭建该逆变装置的模型,通过仿真波形、频谱分析和THD值的对比分析负载类型、功率因数、三相输入电压的组数对于输出电压波形质量的影响,仿真分析不同气隙对磁路的影响,最后通过实验验证该逆变装置在谐波消除方面的有效性。