基于无线电力传输技术的电力拖动系统应用与研究

无线电力传输(WPT)作为一种创新供电技术,因其无需物理导线的便捷性和安全性,引起广泛关注。本研究旨在探讨将无线电力传输技术应用于电力拖动系统,重点分析了工作频率和线圈间距对传输效率的影响。研究通过结合电路理论与MATLAB仿真实验,再通过对实体实验平台数据的分析,证明在特定的谐振频率下操作可以让系统的输出功率和能量传输效率最大化。同时,实验还揭示了线圈间合适的物理距离对于提高能量传输效率和优化输出电压至关重要。本文的研究成果不仅为无线电力传输技术在电力拖动系统的应用提供了坚实的理论和实验依据,也为该技术的进一步研究和发展指明了方向,展现了其在未来应用的巨大潜力。

新型无线电能传输三维耦合机构的设计与优化

为了进一步提高无线电能传输系统(WPT)的空间自由度,提出了一种新型类半球体状发射机构,从理论角度出发,利用互感叠加原理与等效电路模型分析了三维无线电能传输系统的特性;建立阵列式三维电能传输系统仿真模型,分析不同控制方式下的磁场分布规律,分别从距离特性与磁场分布研究系统传输性能,并搭建了无线电能三维传输实验系统,对该发射机构的传输性能进行验证。结果表明:新型结构最远可在400 mm处实现效率为19.2%的能量传输;在相同距离下,处于同一水平面的负载线圈在各方向接收功率最大效率偏差仅为8%,具有高均匀度磁场;该新型三维耦合机构具有空间高自由度、无方向性等良好的传输性能。

项目驱动教学法在“电力电子技术”教学中的应用——以“电场式无线输电”为例

目的:面向新工科背景下的育人要求,引入电场式无线输电项目,探究项目驱动教学法在《电力电子技术》教学课堂的应用。方法:教师讲解电场式无线输电项目传输原理后,将电场式无线输电项目中前级电路和后级电路拆解为逆变电路和整流电路,学生结合《电力电子技术》课堂内容自主搭建电路并进行仿真,在完成逆变电路和整流电路搭建后,教师指导学生尝试搭建电场式无线输电结构电路,得出传输结果。结果:全体学生均完成逆变电路和整流电路的搭建,其中70%左右的学生完成了电场式无线输电结构的搭建和仿真。结论:从学生的课堂表现和课后作业完成情况看,项目驱动教学法极大地提高了学生的学习兴趣,学生主动参与项目,不仅增强了学生的动手能力,还提高了学生的创新能力。

大传输距离下电动汽车无线充电系统优化

针对无线充电系统原边线圈嵌入路面结构后耦合线圈之间的距离增大、耦合程度减弱的问题,对线圈结构进行优化,以实现大传输距离下无线电能的传输。通过电磁有限元仿真对线圈的内径、外径和匝数进行优化,提出以耦合系数为优化目标的线圈结构参数优化流程,同时,在Simulink中搭建无线充电系统的电路仿真平台,对采用优化后线圈结构的无线充电系统性能进行测试。结果表明:随着线圈内径增大,耦合系数先增大,达到峰值后迅速减小;随着线圈外径增大,耦合系数逐渐增大;在不同外径下,线圈的最优匝数均为9匝;3个参数中,增大外径是提高线圈耦合程度最有效的方式;最终优化后线圈的参数为外径480 mm、内径210 mm、匝数9匝,可以实现300 mm距离的电能传输,系统输出功率保持在2.96~3.70 kW,传输效率达到86.54%,横向容许偏移距离可达60 mm。

工信部发布《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》

5月30日,工业和信息化部印发《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》(工信部无〔2023〕62号),2024年9月1日起施行。本规定适用于生产或者进口在国内销售、使用的移动通信终端无线充电设备。

基于PC软件射频无线传输控制的校企电力OCC管理系统

本项目是针对学校及企业用电浪费大、用电情况模糊不清、用电设备故障难查、用电楼层、教室、办公室年度无记录等。根据学校用电情况,电力OCC管理系统可与高压柜、楼层配电箱实现数据采集和远方检测、控制功能。在低压配电柜中配置电力OCC管理系统,通过开发的下位机终端对教室、教学楼、办公室、车间等电力参数进行在线监测,同时对用电设备负载实现远方遥控功能。电力OCC管理系统配置一台服务器和电脑对整个电力OCC管理系统提供桌面级的友好的人机界面,实时显示各楼栋、各教室监控信息。电力OCC管理系统及终端具有很强的开放性,可以很方便地通过485总线与其他设备连接,采集各类开关状态相连,利用射频模块实现数据通讯功能。同时,电力OCC管理系统提供MODBUS-RS485接口向上连接到OCC计算机系统,方便用户进行技术和物料管理。

工业和信息化部关于印发无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定的通知(工信部无[2023]62号)

相关省、自治区、直辖市工业和信息化主管部门,青海、宁夏无线电管理机构,国务院有关部门无线电管理机构,相关单位:现将《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》印发给你们,请认真遵照执行。

工业和信息化部关于印发《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》的通知

相关省、自治区、直辖市工业和信息化主管部门,青海、宁夏无线电管理机构,国务院有关部门无线电管理机构,相关单位:现将《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》印发给你们,请认真遵照执行。2023年5月22日无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定。

超颖材料特性对无线电力传输系统的影响

为了提高无线电力传输系统的传输效率和增大传输距离,在无线电力传输系统中采用了超颖材料.从负折射率和倏逝波出发,通过公式推导和仿真分析,探讨了超颖材料对倏逝波的增强效应.结果表明:当磁导率为负值时,超颖材料对倏逝波磁场的增强效应可使耦合系数成倍增大;而负的介电常数所引起的电场增强效应对耦合系数的影响较小;在现有无线电波段工作频率和厘米量级的传输距离条件下,负折射效应无法提高耦合系数,即无法提高传输效率,而需要制作工艺相对简单、磁导率为负的单负材料,以达到提高无线电力传输效率的目标.

电力巡检无人机无线充电线圈场效应分析及优化

针对无人机在电力巡检过程中的续航问题,采用磁耦合谐振式无线充电技术,并设计一种无人机无线充电系统。首先为提高无人机无线充电效率,提出一种适用于无人机无线充电的耦合装置,即采用同心等长螺旋线圈作为发射与接收线圈,并对磁芯进行设计。其次选择LCL-S型拓补结构对系统进行补偿,并建立系统电路模型。最后利用COMSOL有限元分析仿真软件进行验证,包括线圈匝数、线圈间隔对系统的影响,以及同心等长螺旋线圈的抗错位能力等。研究结果表明:通过耦合装置的实现以及合理的参数配置,得到一种传输效率97%的无人机无线充电装置。

无线电能传输技术及应用专辑主编述评

早在一个多世纪以前,现代交流电之父尼古拉·特斯拉就梦想着能将电力无线传送到世界每个角落。经过了无数前辈的不断发展,结合电力电子、控制、材料等领域的新技术,无线充电技术取得了显著的进展。作为一项颠覆性的创新,无线电能传输WPT(wireless power transfer)技术正在改变人们对电力传输和能源供给的方式,特别是在过去的三十年里,无线充电技术已经在许多领域得到了广泛应用。采用无线充电技术,人们不但可以摆脱充电线的束缚,还为航天、航海以及极端恶劣环境下的供电开启了新的方向。特别是基于新一代宽禁带半导体功率器件的高效电源变换器将逐步取代传统的硅功率器件,形成小型化、高功率密度和高电压变换产品。

电力系统中无线电能传输的技术分析

总结了WPT技术应用于电力系统用时遇到的各种问题:电磁感应和近场谐振式无线电能传输的最大缺点是传输距离近;辐射式无线电能传输距离远,但需要研制具有极高方向性的定向天线.提出高效、高功率微波-电能转换单元和高性能天线,是未来无线电能传输主要的研究方向.同时,无线电能传输与环境的兼容性也是需要重点考虑的问题.

“无线采集＋电力线传输”构建新型自动抄表系统

为了避免数据采集端额外布线,又能确保数据采集的适时性和准确性,并且能够充分利用广阔的低压电力线网络,首次提出一种近距离无线数据采集与远程低压电力线传输相结合的自动抄表系统的实现方案,给出系统框图、硬件组成原理图及软件流程图。经实验测试证明该系统工作性能稳定、智能化程度高、适用性好,可以实现每单元8层楼以下的用户数据采集和500 m以上的远程传输。

数字家电用无线电力传输电源的研究

针对无线电力传输系统效率低、功率因数低的问题,设计了一款数字家电用无线电力传输电源。该电源的主电路由开关输入网络、谐振耦合网络和高频整流网络三部分组成。其中谐振耦合网络的原、副边线圈采用SP补偿法。采用互感模型法对主电路进行了分析,给出了主电路的等效电路图。推导了电压增益,并给出了电压增益随谐振网络参数变化的曲线。制作了一个额定功率为1000W的样机,采用频率查表模糊控制法对输出电压进行控制。进行了效率和功率因数随原、副边线圈位置变化的实验,实验结果验证了该设计方案及控制方法的可行性与有效性。

无线电力传输的历史发展及应用

无线电力传输是一种传输电力的新技术,它将电力通过电磁耦合、射频微波、激光等载体进行传输.这种技术解除了对于导线的依赖,从而得到更加方便和广阔的应用.本文就无线电里传输的发展历史、基本原理、研究现状做了一些介绍,对其未来可能的应用做了一些探讨.

令人期待的无线电力传输及其发展

无线电力传输作为一项新兴的电力传输技术,近年来受到了国际范围的广泛关注。本文概述了无线电力传输及其分类和应用,回顾了无线电力传输的发展历程,介绍了无线电力传输和无线充电在国内外的研发和应用,并对无线电力传输和无线充电面临的问题及发展对策作了探讨。

基于微波无线能量传输的临近空间飞行器电力供给

微波无线能量传输具有较高的效率,大气穿透性好,是远距离无线输电研究的重点。国际上以空间太阳能电站为远期应用目标、以航空器平台远距离无线供电为近中期目标,对于微波无线能量传输技术开展了几十年的研究。文章在国外发展现状基础上,初步分析了微波无线能量传输系统组成及核心技术,提出临近空间飞行器电力供给用微波无线能量传输技术的发展路线图,并给出临近空间飞行器电力供给微波无线能量传输系统的分阶段发展技术指标建议。

无线电力传输技术：创造未来空间神话

在无线数据传输技术日益普及之时,科学家对无线电力传输(Wireless Power Transmission,WPT)的研究也有了很大突破——从某种意义上来讲,无线电力传输也不是幻想——在未来的生活中摆脱那些纷乱的电源线也已成为可能。

基于SAR阻抗匹配的WPT最大效率跟踪控制方法

无线电能传输(WPT)技术因其安全、便捷、非接触等优点而备受关注。最大效率传输是WPT系统中一个重要课题。传统的最大效率跟踪方法通常设定系统在固定耦合条件进行负载阻抗匹配,然而,耦合系数会在初级和次级线圈相对位置变化时不可避免地发生变化。提出基于耦合系数辨识与半有源整流(SAR)阻抗匹配的最大效率跟踪控制方法,该方法利用SAR结合耦合系数识别进行阻抗匹配,开关控制电容(SCC)补偿其阻抗虚部,避免了整流电路中非线性因素的影响。同时系统响应较快且控制方法便于实现。仿真和实验结果表明,耦合系数和等效负载变化时,都可以准确估计耦合系数并跟踪至最大效率点和输出恒压。

基于无线数据传输的电力变压器监测系统

为了实现变压器群的集中监测,介绍了一种以单片机为控制核心,以射频芯片nRF401为传输部件的电力变压器监测系统,重点介绍了温度和电流的测量原理及实用电路。经实用表明,该系统满足监控要求,同时具有可靠性高、组网快、易扩展等特点。