轻载工况下基于效率优化的双向无线电能传输系统半桥调制策略

针对基于全桥拓扑的双向双LCC无线充电系统调制策略在轻载工况下功率因数和效率下降严重的问题,该文在不改变全桥结构的基础上,提出一种半桥调制策略。首先对双向双LCC补偿电路进行通态效率建模,并定量分析影响效率的关键变量及其约束条件,从而为调制策略的优化提供理论依据;在此基础上,对所提双边半桥调制策略的工作原理、正导通角优化关系及软开关实现条件进行详细分析,证明该策略在保证开关器件零电压导通的同时,可显著减小外移相角,从而有效提高系统的功率因数和运行效率;最后,搭建3.3 kW的双向无线电能传输系统样机进行对比实验,实验结果表明,所提半桥调制策略在1/4满载及以下的轻载工况下效率最高可达95.6%,且在输出电压宽范围变化时都能够取得明显的优化效果。

双向无线电能传输技术的研究现状

传统的无线电能传输技术主要面向单向能量传输,随着无线电能传输技术应用领域的拓展,迫切需要双向无线电能传输(bidirectional wireless power transfer,BWPT)技术以实现无线充电设备间的能量交互。首先简述BWPT系统的基本工作原理,主要从BWPT系统的典型双向变换拓扑、谐振网络、同步控制技术、功率控制策略、软开关运行及其应用场景等方面论述其研究成果,分析电容式双向无线电能传输系统的发展现状和该技术亟待解决的关键问题,最后对BWPT系统未来值得关注的研究方向进行展望。

双向无线电能传输系统在V2G中的控制策略研究

为弥补电动汽车与电网间能量单向流动不足,提高电动汽车充放电的灵活性与新能源发电的就地消纳能力,提出1种含电动汽车双向无线电能传输的直流微网拓扑结构,研究了将车载电池作为移动储能设备的控制方法。以风光互补发电系统与混合储能为基础,针对双向无线电能传输系统提出基于功率的控制方法,可保证电动汽车作为负荷吸收电能,又可当作储能单位发出电能。为保证系统稳定运行,进一步设计了微网上层中心控制器。Simulink仿真结果表明:电动汽车与电网的能量交互提高了电网运行稳定性,双向无线电能传输可提升电动汽车充放电效果,在一定程度上促进了新能源发电的就地消纳,验证了所提拓扑的有效性与控制策略的优越性。

双向无线电能传输系统小体积副边补偿网络参数设计方法

无线电能传输技术是21世纪以来人类最重要的应用科学技术至于,将其应用于电动汽车V2G领域具有重要的研究价值及实用价值。为了实现对于BD-WPT系统的补偿网络参数优化设计的问题,文章首先建立了应用LCC补偿网络的BD-WPT系统集中模型,进一步推导了流经补偿网络元件电流有效值表达式。通过对流经补偿网络元件电流有效值表达式进行分析可知,对于某一传输功率需求P0,若副边补偿电容Cs值越小,则流过副边补偿元件基波电流的有效值越小,且流过原边补偿元件基波电流的有效值越大。副边补偿电容Cs值越小,流过副边补偿元件基波电流有效值越小,均有利于减小副边补偿元件体积。补偿元件体积减小是电动汽车无线充电系统体积控制的重要环节,而平衡系统补偿网络元件承受的电流应力是降低总体元器件体积的前提,因此文章提出了一种以降低元器件承受的电流不平衡应力水平为目的的小体积副边补偿网络参数设计方法,并通过仿真验证了相关理论的正确性。

双向无线电能传输系统效率优化控制策略研究

电动汽车双向无线电能传输系统以其便利性和互动性,可适用于未来车联网。相比单向系统,双向系统控制自由度多,不同自由度的选取和组合会影响系统中变换器和传输线圈损耗的分布及其大小,进而影响系统的整体效率。因此,如何通过多个控制自由度间的协调组合提升系统整体效率,是双向系统控制的关键性问题。该文首先分析了多个控制自由度间组合关系对变换器运行状态和线圈间传输效率的影响,推导了实现变换器优化运行和线圈间传输效率提升的约束条件。在此基础上,针对上述优化运行条件,对系统各部分损耗及整体效率进行了估算,并提出一种实现双向无线电能传输系统效率优化的多自由度组合控制策略。搭建了相应的仿真和实验平台,实验结果验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。与传统控制策略的对比结果表明,所提方法能进一步优化系统运行状态,提升整体效率。

水下双向无线电能传输系统设计与实现

为摆脱水下电能传送的束缚,提出了一种新型水下探测器供电方案,方案采用双向无线电能传输拓扑,实现了海洋环境下电能的非接触式双向传递。以磁耦合谐振式无线电能传输理论为基础,分析了双向无线电能传输系统的原理以及系统总体的设计方案,根据实际环境确定了补偿电路的形式,并分析了工作频率对系统的影响,对海水环境下涡流损耗进行了分析及验证,最后以海水为介质,进行了无线电能传输水池实验,实现传输距离15 cm下系统传输效率达83%,验证了双向无线电能传输方案的可行性。

新型占空比控制的双向无线电能传输系统研究

双向无线电能传输(WPT)技术能有效地实现输出调节和电能互联,故对分布式能源的发展和电网的稳定具有重要意义,然而发射端和接收端控制信号的同步问题一直是双向WPT系统的技术瓶颈。为解决上述问题,提出了一种新型占空比控制的方法,在双全桥电路的基础上以较低的成本实现了双向电能传输,有效地解决了同步问题。首先建立了双向WPT系统模型,通过理论推导得到系统的输出特性与占空比的关系,并可以通过控制占空比来进行等效负载变换,追踪WPT系统的最优效率点。进一步地,通过仿真和样机实验验证了该控制方法的有效性和可行性。

基于V2G的双向无线电能传输系统研究

针对现阶段双向无线电能传输系统的控制方法存在复杂程度较高、需要原副边通信的问题,文中提出一种基于系统功率的控制策略。根据双边LCL高阶补偿拓扑的电路特性,以谐振网络中的有功、无功功率为参考量,调节原副边谐振电压相位差与全桥转换器桥臂之间的移相角,同时控制系统的能量流动方向与流动量。该控制方法无需近场通信,可通过监测谐振网络的功率并根据运行状态的改变自动调节系统传输功率,在降低控制电路复杂程度的同时能够保证系统高效、稳定运行。最后,在Matlab/Simulink中搭建含所提控制策略的双向无线电能传输系统模型。仿真结果表明,该控制方法能够实现能量双向无线流动且保证较高的传输效率,验证了策略的有效性。

基于模态分析的LCC-LCC型双向无线电能传输系统软开关优化控制研究

为了提升LCC-LCC型双向无线电能传输系统(LCC-LCC compensated bidirectional wireless power transfer,DLCC-BWPT)的运行效率,该文提出一种基于复合控制的DLCC-BWPT软开关优化控制策略,实现全工作范围内的零电压开关(zero voltage switching,ZVS)。根据BWPT电路的开关规律,分析DLCC-BWPT的基础模态及其离散时间数学模型。在此基础上,对复合控制下DLCC-BWPT的所有工作模态进行分析与定义。结合模态分析和BWPT充放电特性,确定开关管ZVS条件和模态选取原则,分别推导恒流充电、恒压充电、恒流放电工况下的最优控制曲线,提出全工作范围内的ZVS优化控制策略。最后,搭建实验平台,在不同工况下验证所提优化控制策略对于提升DLCC-BWPT运行效率的可行性与有效性。

SP3110型双向无线电话的使用

SP3110双向无线电话由S.P.RADIO A/S公司制造,设备为手提式,能够满足任何海上环境及岸基系统的需要,符合GMDSS要求,是船舶紧急情况下使用的应急设备之一.该机收发性能可靠,设计先进,具有高质量的话筒和大功率扬声器,声音系统的完美结合及可靠的通信性能使该设备的应用十分广泛.

简单易用 效率出众：摩托罗拉推出GP2000s常规手持双向无线电对讲机

摩托罗拉公司专业无线通信部(CGISS)日前宣布，面向中国市场推出了最新一款常规手持双向无线电对讲机GP2000s，在其广泛的对讲机系列产品的基础上，为用户提供了更多的选择。该对讲机通话时间达8．5小时，因而在正常工作时间内，用户无需充电或携带备用电池。GP2000s的设计更加注重人体工程学原理。

星地无线电双向法时间比对中Sagnac效应的计算

根据星地无线电双向法进行时间比对的基本原理,详细介绍了Sagnac效应产生的原因。并以同步轨道卫星为例,推导了星地无线电双向法时间比对中Sagnac效应的基本计算模型,给出了当地面站在赤道上和不在赤道上这两种情况下Sagnac效应的详细计算过程。

多单元耦合的能量双向无线馈动系统分析及控制策略

双向无线电能传输技术是无线电能传输领域的一个重要研究方向。文中研究了含有(k+1)个能量传输单元的双向无线电能传输系统,通过建立(k+1)个传输单元的能量馈动模型,提出一种灵活控制系统功率流动方向以及有功出力(或功率分配)的方法。该方法利用各回路单元双向变换器出口电压幅值以及相角之间的关系,降低了系统能流方向和功率分配的控制难度。以3回路能量传输单元的双向无线电能传输系统为例,给出了功率流动方向控制和有功出力控制的约束关系,并进行仿真与实验研究,结果验证了理论分析的正确性与可行性。

基于无线电能传输技术的电动汽车V2G系统关键参数监测技术

将无线电能传输技术应用于电动汽车入网(V2G)领域具有重要的研究价值及实用价值。对双向无线电能传输系统的原理进行了分析,在此基础上针对影响系统能量传输方向的相角差和影响传输效率的电压比展开了分析;进一步提出在次级侧与主功率线圈同轴安装探测线圈的方法对上述两参数进行实时监测,给出了参数的获取方法,并设计了仿真与实验验证所提方法的可行性。

便携式无线电设备检测系统的设计与开发

结合笔者多年积累的野外无线电发射设备检测工作经验,从无线电检测的基本准则出发,学习相关的国家标准和行业标准,研究讨论如何将笨重的仪器设备通过技术改造和创新,开发出适宜野外作业的高度集成化的便携式无线电设备检测系统。这些系统既能满足日常野外无线电设备检测工作需要,又能做到重量轻便,便于携带,还考虑了防水、防尘和防摔设计。本系统的开发成功正好在2013年的专项检测工作中得到应用,相信该系统将能成为检测工程师的得力助手。

专业无线通信迎来创新高潮

近年来,国内的专业无线通信市场发展非常迅速.在这种迅猛发展的市场浪潮中,作为专业无线通信市场的领导者,摩托罗拉(中国)电子有限公司近日正式在国内市场推出摩托罗拉最新一款常规手持双向无线电对讲机GP3688.GP3688对讲机满足11项美军标,在恶劣环境下仍能保障实时、可靠的通信.

基于等效阻抗的分数阶RLC_(α)串联谐振BD-WPT系统传输特性分析

针对谐振式无线电能传输系统中分数阶电感、电容元件的仿真实现困难的问题,采用等效阻抗实现分数阶电容的等效.基于分数阶电容的阻抗特性,给出了一种分数阶RLC_(α)串联谐振双向无线电能传输(bidirectional wireless power transfer,BD-WPT)系统结构,通过建立含分数阶电容的串联谐振式双向无线电能传输系统的电路模型,推导了其传输功率和效率关系.仿真实验结果表明,与整数阶串联谐振系统相比,系统的输出功率提升了7.82%,传输效率提升了0.58个百分点.

星地无线电双向时间比对法误差源分析

本文简要介绍了星地无线电双向时间比对法的基本原理,给出其地心惯性系中计算模型,分析了各种误差源对星地间相对钟差的影响,计算了在几种计算精度下卫星和地面站位置和速度误差所需要达到的精度。结果表明:影响星地无线电双向法精度的主要误差源为设备时延误差和电离层延迟误差,而由于卫星和地面站位置不准确引起的误差相对较小;对于电离层时延、设备时延等与信号传播频率有关的时延项,并不能通过差分完全消除它的影响,还需要通过其改正模型来对它的影响进行改正;对于目前时间比对法各误差源的精度量级,星地无线电双向法的理论精度也仅能达到约几百个皮秒的量级。

基于恒功率控制策略的BWPT系统研究

针对双向无线电能传输系统的控制策略较复杂,需要综合考虑能量流动大小和流动方向的问题,采用二端口网络理论对基于双边LCC补偿网络的双向无线电能传输系统进行数学建模,得到系统有功功率和无功功率的传输特性,进而提出采用有功功率大小与极性分别控制能量流动大小与方向的控制策略,通过Matlab/Simulink软件进行仿真验证。所提控制策略无需切换模式,便可实现能量的双向流动,且保证较高的传输效率,为无线电能传输技术应用于车网互联系统中提供有益指导。