基于全耦合电容模型的双发射电场耦合式无线电能传输系统

传统基于电场耦合式的电容能量传输(CPT)系统只含单个逆变电源与单个发射端,由于CPT系统逆变器的容量有限,所以较难满足轨道交通大功率非接触供电应用的需求。为了提高CPT系统的传输功率,提出一种双发射单接收CPT系统,通过两个逆变器并联的方式来提升系统输入功率总容量,实现CPT系统大功率输出。将六极板结构全耦合电容模型简化为三端口等效电路,采用Maxwell有限元分析方法仿真耦合电容值,针对两个发射机构间相互耦合的影响,给出系统谐振电路参数配置方法。最后,详细分析了该系统的工作原理并搭建了系统工作频率为500 kHz的原理样机,在输出功率为1.47 kW的情况下,直流到直流的效率为90.6%。在传递相同功率的前提下,双发射CPT系统流过开关器件的电流为单发射系统的一半,实验结果表明该方法有效且可行。

电场耦合式无线电能传输的发展与应用

首先对电场耦合式无线电能传输的系统结构和基本工作原理进行了介绍,分析了其相比于磁场耦合方式的特点,以及由此带来的相应优势.从如何实现软开关、耦合极板以及补偿网络设计这三个技术要点出发,对其技术发展历史和现状进行了总结.指出了电场耦合方式需要研究和解决的重点问题,并提出了实现高效电场耦合无线电能传输所需考虑的关键因素.分析了电场共振方式的工作特点,并给出了初步的实验测试结果,通过6p F耦合电容传输了120W功率,直流到直流传输效率达到90%以上.最后对电场耦合式无线电能传输的发展进行了展望.