采用磁通可控可变电感的无线充电动态调谐

无线充电系统作为新型电能传输方式,虽然大幅度地改善电能传输的安全性、便捷性和灵活性,但是由于无源元件的参数漂移与配谐误差等因素影响,实际应用时通常难以保证系统谐振状态,从而限制无线充电系统的工作性能。提出一种采用磁通可控电感的无线充电系统动态调谐方法,具备连续可调、功耗较小以及结构简单等特性。首先,阐释失谐对无线充电系统输出功率的影响;其次,分析失谐检测电路与磁通可控电感的工作原理;最后,基于PLECS电路仿真验证了采用磁通可控可变电感实现系统动态调谐的可行性,电容参数变化范围在10%以内时保证输出功率恒定。

一种采用最小电压与最大电流跟踪的IPT系统动态调谐方法

为解决感应电能传输(IPT)系统谐振频率漂移问题,在系统固定工作频率下,分别在发送端与接收端回路加入相控电感电容并联电路;实时检测DC-DC变换器输出直流电压传送给发送端控制器,控制器根据最小电压原则调节发送端回路的等效输出补偿电容值;同时,实时检测接收端线圈电流传送给接收端控制器,控制器根据最大电流原则调节接收端回路的等效输出补偿电容值,最终使得整个IPT系统处于谐振状态。实验结果表明,所提方法有效实现了动态调谐,降低了电源所需容量,提高了系统的传输效率和功率。

基于最小电流比值的IPT系统频率跟踪的动态调谐方法

在感应电能传输(IPT)系统中,含有磁心的电磁耦合机构的气隙间距变化会导致系统发送端与接收端自感及互感参数漂移,进而使得IPT系统处于失谐状态,增加了电源所需容量,降低了系统传输效率。针对该问题,提出一种基于最小电流比值的发送端频率跟踪的动态调谐方法。该方法通过实时测量发送线圈电流有效值与直流源输出电流平均值,在控制器中计算电流比值并根据最小电流比值原则,实时调节系统工作频率,使IPT系统恢复谐振状态,提高系统性能。最后,在不同气隙间距的情况下进行动态调谐实验验证。结果表明,当气隙间距变化时,所提方法有效实现了动态调谐,恢复了IPT系统谐振状态,达到减少电源所需容量、提高系统传输效率的目的,且最大效率提升幅度为1.64%。

偏磁式消弧线圈的动态调谐装置

提出了新的电网电容电流自动跟踪测量方法。当电网高度平衡时 ,连续调节消弧线圈电感 ,使中性点工频电压位移达到最大值 ,此时消弧线圈的感抗就等于电网的对地总容抗 ,由此计算出电容电流 ;当电网有一定的不平衡度时 ,将消弧线圈调至等效电感电流为I1,I2 ,I3 的位置 ,测得中性点位移电压U1,U2 ,U3 ,计算出系统电容电流 ,算式中考虑了电网阻尼率的影响 ,计算精度高。依据电感电流变化ΔIL 与电容电流反向变化ΔIC 造成的中性点电压变化量ΔU相等的原理 ,设定电容电流跟踪灵敏度。通过连续检测中性点位移电压的变化量 ,实现电容电流的自动跟踪测量。动态调谐方案是 :在电网正常运行时 ,跟踪检测电网电容电流 ;电网发生单相接地后 ,调谐消弧线圈实现全补偿。研制出基于上述原理的偏磁式消弧线圈控制器 ,给出了控制器的软、硬件框图及装置动态响应波形。实测表明该装置电容电流测量误差小于 3% ,动态补偿暂态过程小于

动态调谐式消弧线圈接地系统单相接地选线研究

分析了动态调谐式消弧线圈系统的结构、补偿原理及其单相故障的特征,提出了一种根据小波包变换、信息相对能谱熵理论以及5次谐波电流理论结合的选线方法。选用首个波形的末1/4周期作为小波分析信号,利用小波包变换的能量无损性,得出各个尺度下各馈线电流能量最大频带的能量系数。通过相对能谱熵算法计算波形间的差异性,选取差异性最大的一组作为可能的故障馈线选项,根据动态调谐过程中不易检测到母线故障的特点,增加了通过小波包变换分解出5次谐波电流极性判别母线故障的方法。MATLAB仿真实验表明该方法能准确判断出故障线路。

甚低频发射天线动态调谐控制技术研究

分析一种目前发达国家在甚低频发射天线上所采用的新型调谐电路,此电路包括开关控制模块和固定调谐模块。在以降低系统损耗为目的的前提下,通过自绕电感、选取低导通电阻开关等方法实现调谐电路来确保甚低频通信的技术要求。依次进行调谐模型的建立、模型电路的仿真、实际测量方案的讨论、硬件电路的设计和系统的测试。实验表明:提出的新型调谐技术可有效降低系统损耗,采用动态调谐方式的天线带宽约为采用固定调谐方式带宽的4倍。

新型动态调谐无源滤波器的研制与应用

针对传统无源滤波装置和有源滤波装置存在的弊端,使用可变电抗器对无源滤波装置进行改进,研制出一种新型的动态调谐无源滤波器。运行结果表明,该滤波器投入工厂配电系统后对选粉机产生的5次谐波有明显的抑制作用。

基于辅助逆变器的IPT系统原边动态调谐方法研究

感应耦合电能传输(inductive power transfer,IPT)系统中,由于器件老化、升温、参数容差等原因会使系统原边回路失谐,导致逆变器开关损耗增大,发热增加,系统效率降低;为了保持IPT系统原边谐振,提出一种基于辅助逆变器的动态调谐方法。首先,主要针对系统原边呈容性的情况,详细分析串–串补偿型IPT系统的效率和原边失谐程度之间的关系;然后,分析调谐原理并提出调谐方案,通过检测主逆变器的输出电压和电流的相位差调节两个逆变器间驱动信号相位,来动态调节主逆变器的输出阻抗,达到调谐目的;最后,搭建实验平台,在原边回路不同失谐程度下进行动态调谐的实验。结果表明,该调谐装置可实现系统的动态调谐,并能有效提高系统效率。动态调谐系统能将15%容差时的系统效率由86.2%提高到92.8%,最大提高了6.6%,有效减少系统的发热。

甚低频发射天线动态调谐带宽研究

分别对甚低频发射天线的动态调谐电路与传统调谐电路进行了时域仿真,并在天线传输效率相同的条件下比较两者的输出波形及所需带宽。仿真结果表明,采用动态调谐技术的甚低频发射天线信号传输速率约是采用传统调谐技术的甚低频发射天线信号传输速率的1.33倍。

基于可拉伸材料的动态调谐彩色滤波器

可动态调谐的集成光学器件在成像、显示等领域拥有良好的应用前景。提出一种新颖的基于可拉伸衬底的动态调谐氧化钛-聚合物微纳结构滤波器,该结构表面可利用电子束蒸发沉积与剥离技术制作,使用时域有限差分法(FDTD)模拟优化结构参数,分析了滤波效果及其物理规律。分析结果表明:通过拉伸衬底,所设计的滤波器结构能够在可见光波段上实现全波段滤波,并且具有超高反射率,反射率大部分处于95%以上,最高可达99.1%。这为利用沉积剥离技术制备动态调谐滤波器阵列的实验提供了理论支持。相较于静态调谐的滤波器一旦定型即结构无法更改的缺点,提出的动态调谐结构在器件定型后依然可以进行实时调控。

强色散控制光保密通信系统中的动态调谐技术

提出一种动态强色散控制光保密通信方案中的动态调谐技术。首先对基于动态强色散控制的保密通信原理进行阐述,给出系统的结构原理框图,分析加解密模块中的固定色散模块和可调色散模块的工作原理和作用,并着重分析目前可能被用作加解密方案的啁啾光纤光栅+光开关这种动态色散调谐技术方案,然后通过搭建高速保密光通信仿真系统,对由光开关与多个啁啾光纤光栅组合形成的动态加解密模块进行仿真,并对其可行性和系统性能进行验证。

军港磁谐振式无线供电动态调谐技术分析

磁谐振式无线电能传输具有高效率、灵活性和安全性的优势,利用它来实现军港无线供电具有广阔的应用前景。本文首先建立了磁谐振式无线电能传输系统的互感电路模型,分析了系统特性;在此基础上系统分析了磁谐振式无线电能传输动态调谐技术;最后立足于实际应用提出磁谐振式无线电能传输技术的军港应用亟待解决的几个问题。

基于磁通可控电感的无线充电系统调谐方法

针对无线充电系统补偿拓扑中无源元件配谐精度不够及参数漂移引起的系统性能降低这一问题,此处提出了一种基于磁通可控电感(MFCI)的动态调谐方法。首先阐述串-串补偿型无线充电系统失谐对系统效率的影响,分析调谐电路原理并提出了调谐方案,通过控制MFCI变压器两侧电流关系调节初级磁通,使其在初级实现连续可控的电感特性,达到调谐目的;其次,对其控制方法进行分析,包括基于测量线圈的谐振状态检测方法、MFCI闭环控制;最后,搭建实验平台,展开次级不同失谐程度下调谐实验,仿真和实验结果表明了所提动态调谐方法的合理性和可行性。

基于动态调谐实现感应耦合无线电能传输系统的最大功率传输

感应耦合无电能传输技(ICWPT)是一崭新的研究领域,近年来受了广泛关注.本文主要研究了其四种基本拓扑构(SS,SP,PS和PP)的最大能量传输特性.通过建立高频下四种拓扑构的等效电路并推最大能量传输下级回路谐振补偿电容的表达式,发现SP,PS和PP三种拓扑构中该谐振补偿电容均随负载电阻的变化而变化,这一弊端不利于该三种拓扑构的实际应用.为此本文又设计了一种控电感电路,通过触发角的调节可以实现实时动态调谐控制,保证系统最大能量的传输.最后仿真和实验果表明了上方法是有效、可靠的,决了谐振补偿电容随负载变化的问,为种拓扑构的灵活应用供了有效的保障.

动态可调谐光纤光栅单/双信道滤波的实现

阐明了应力引起光纤光栅布拉格波长漂移的机理 ;分析了应力对光纤光栅的反射谱的影响 ;采用施加应力的方法 ,实现了基于动态可调谐的光纤光栅的单 /双滤波 .

无源动态滤波技术在纺织厂的应用

探讨无源动态调谐滤波技术用于治理纺织厂电力谐波的效果。分析了纺织车间电力谐波的产生原因、谐波特性和对纺织高速化、自动化、智能化生产的影响。通过综合比较各种谐波治理方案,得出采用无源动态调谐滤波技术治理电力谐波效果较好。谐波治理实例证明,采用无源动态调谐滤波技术对纺织车间变压器低压侧谐波进行治理后,可使低压母线侧5次谐波电流降低60%以上,有效电流值降低5.1%,实现企业综合节电5%以上的节能效果。认为:无源动态调谐滤波技术在纺织厂用于治理电力谐波的效果较好。

非接触电能传输系统的频率稳定性研究

分析了非接触电能传输系统主电路的频率稳定性问题,提出了利用相控电感电路动态调谐以提高系统工作频率稳定性的方法,保证最大功率传输和系统正常工作,并对动态调谐的工作原理进行了分析和仿真研究。

非接触供电系统多负载自适应技术

从功率传输的角度出发,分析了非接触供电系统中并联调谐拾取电路和串联调谐拾取电路对系统参数和系统功率传输容量的影响。提出采用固定频率控制和动态无功参数调谐相结合的方法,以保证系统的工作频率恒定,并使开关器件工作在软开关状态。最后对改进后的系统进行了仿真研究和实验验证。

采用同轴相位检测线圈的感应无线电能传输系统谐振调节技术

在感应无线电能传输系统(inductive wireless powertransfer,IWPT)中,常采用谐振电路保证系统以最大功率和最大效率传输电能。受到系统参数变化的影响,IWPT系统容易发生谐振频率偏移,需借助有效的谐振点检测技术和谐振调节装置实现电路谐振调节。针对副边线圈感应电压难以检测,无法通过副边感应电压电流相位判定副边电路谐振的问题,该文首先设计了基于同轴相位检测线圈的副边电路谐振点检测方法,并对该方法的原理进行了详细分析。然后构建了一种基于同轴相位检测线圈和相控电容器的副边电路谐振调节控制方法,并根据该方法搭建了实验平台。实验结果表明应用该文的调谐方法后,系统传输功率和传输效率均有提升。特别是在原边线圈恒流有效值11A条件下,系统负载输出功率从508.92W增大至577.41W,原边直流电源至负载的总体效率从85.24%提升至88.98%,验证了同轴相位检测线圈用于副边电路谐振调节的可行性。

微机控制调容式消弧线圈的研制

针对某配电网络采用九分头手动无载调匝式消弧线圈存在的调节分接头不方便、无法在线测量消弧线圈电流的问题,研制了一种新型的微机控制调容式消弧线圈。该消弧线圈在二次绕组上通过晶闸管并联不同容量的电容器组,利用晶闸管实现补偿电网的快速、动态调谐,并采用微控制器实现了消弧线圈电流的实时测量及基于并联中电阻选线方法的单相接地选线功能。应用结果表明,该消弧线圈调谐准确,可靠性高,且选线正确率高。