基于正交DD线圈副边去耦合干扰的双负载无线电能传输系统

在双负载无线电能传输系统中,副边线圈之间的耦合干扰问题成为制约系统性能的重要因素。为此,提出一种单发射-双接收磁耦合机构,旨在解决两个副边线圈之间的耦合干扰问题,并通过原边线圈的设计实现两个负载获得相同的能量输出。在不采用屏蔽材料和控制方法的情况下,该机构仅通过线圈结构设计即可实现两个副边线圈的完全解耦。实验结果表明,采用该机构的无线电能传输系统在双负载情况下,两负载互不影响且系统能量传输效率可达88.7%。

面向无线传能的磁耦合通信射频链路解耦设计

针对磁耦合无线能量数据协同传输中传能链路与通信链路的解耦需求,在采用DD型通信线圈与传能线圈实现空域解耦的基础上,开展了滤波网络与线圈的协同设计,提升了通信链路通带阻抗匹配特性和带外抑制能力,并进一步引入带阻滤波网络,增强了与传能线圈的频域解耦。在耦合距离为30 mm时,搭建了与167 kHz无线传能天线共口径的磁耦合通信天线与滤波馈电网络硬件,在中心频率14.8 MHz实现了4 MHz的-3 dB通带带宽,该解耦天线系统相比DD线圈天线对传能信号提高了85 dB的抑制能力。

基于DD型线圈结构及正交频分复用技术的电动车无线充电系统高速通信方法

无线电能与信号并行传输技术因其结构简单,能够有效避免信息串扰等特点受到广泛的关注。为实现大功率下电动汽车无线充电系统的一、二次侧可靠通信,采用DD型线圈作为独立的信号传输通道来削弱功率场对信号传输的干扰。并进一步结合正交频分复用(OFDM)技术大幅提升了其传输速率;最后,通过搭建试验平台,测试了系统在电能传输条件下的通信情况。试验结果表明:在3.7 kW及7.7 kW的功率场下,信息传输速率可分别达到5.8 Mb/s和1.73 Mb/s,验证了方案的可行性。

电动汽车无线供电系统DD型收发线圈优化

为解决传统DD型线圈在动态移动过程中互感波动显著以及线圈内部耦合的问题,分析其主要影响参数并结合COMSOLMultiphysics仿真确定优化方向,设计了一种改进DD型线圈,通过理论及优化算法得到线圈最优的分离间隙以及耦合距离,最后搭建系统实验平台进行了验证。研究表明,改进DD型线圈在动态移动过程中电压波动为8%,提高了7%;分离间隙为5 cm,耦合高度为15 cm,互感达到最大值。该设计有效解决了供电系统互感波动以及内部耦合问题。

直接数字合成技术在智能金属探测器中的应用

在平衡线圈式智能金属探测器的设计中,使用了三片直接数字合成(DDS)芯片AD9832。考虑到其精确的数字调节频率和相位的功能,通过DSP2407控制,产生两路同相位的正弦渡信号和一路与之正交的正弦波信号。运用X-R正交分解原理,最终处理分离出对铁和不锈钢成分灵敏的振幅和相位信号。此方法避免了模拟电路带来的误差。

恒压输出多负载无线电能传输系统分析与设计

为解决谐振式多负载无线电能传输WPT(wireless power transfer)系统输出的负载敏感性问题,首先基于电路理论,研究恒压输出单负载WPT系统二端口网络在输出特性与负载无关时的电路参数关系,剖析了阻抗匹配网络的工作原理,由此构造出一种级联式负载无关性多负载WPT系统,并对该系统的传输性能作进一步分析。然后,应用有限元分析软件确定DD线圈和屏蔽磁芯的最优尺寸。最终,搭建一台恒压输出四负载WPT系统实验样机,验证了理论的正确性和系统的可行性。所提系统不含补偿电感,无磁饱和现象,阻抗匹配网络体积小,性价比高。

动态脑电地形图调节的经穴磁刺激系统设计

针对现有电、磁刺激系统参数调节存在的不足,设计了一种利用动态脑电地形图反馈调节的经穴磁刺激系统.该系统磁刺激发生模块基于DDS技术,利用单片机编程产生刺激波形、幅度、频率可调的刺激信号,功率放大后,经喇叭状刺激线圈产生磁场,作用于人体穴位.脑电仪在线检测大脑的脑电信号,经计算机数据处理,实时显示大脑α波动态脑电地形图,并反馈调节磁刺激强度、刺激频率和刺激波形.结果表明,该系统可以优化经穴磁刺激的输入方式,改善大脑α波能量,促进脑瘫病人神经系统恢复和康复训练.

无线充电系统实际Litz线绕平面线圈高频电阻分析与计算

线圈高频电阻的计算对无线充电系统线圈的优化设计至关重要。实际工程一般采用Litz线来绕制线圈以减小趋肤和邻近损耗,但由于扭绞工艺的影响,实际Litz线的电阻值介于理想Litz线和平行束导线之间。本文首先详细分析Litz线电阻的组成与影响因素;其次,提出采用理想Litz线和平行束导线的电阻来拟合实际Litz线电阻的计算方法,该方法同时考虑了线圈自身结构和不同线圈之间电磁场的相互耦合作用对电阻的影响;最后,采用两类Litz线搭建平面矩形线圈和DD线圈进行实验验证。实验表明,在不同的频率范围内,所提计算方法得出的平面矩形线圈和DD线圈的电阻值与实际测量结果一致,验证了该计算方法的准确性和有效性。

输电线阻波器、滤波器特性的DSP测试系统

为解决现有电力载波通信系统中线路阻波器、结合滤波器的性能测试方法中存在的问题,提出了一种集自动测试、高速采样和数据处理于一体的新型智能式测试系统方案。在介绍了基于快速傅立叶变换算法的测试系统设计原理后详述了测试系统的软、硬件实现方案,即用数字频率合成技术产生正弦波激励信号,采用高速模数转换器转换技术采集数据,并通过数字信号处理算法处理数据,以大大提高系统的测量精度和稳定性。采用Matlab对典型带宽阻波器电路法仿真证明该法准确有效,系统方案能较好地抑制谐波,微机化的管理使得操作方便灵活。

基于变结构中继回路的感应电能传输无线充电系统

针对感应电能传输(inductive power transfer,IPT)无线充电系统中恒压或恒流输出的相互转换问题,基于LCL/S拓扑电路,提出含变结构中继谐振回路的恒压恒流无线充电系统,利用2个相互解耦的DD型线圈作为中间线圈,与谐振电容器形成谐振回路,使用2个交流开关用于系统充电模式的切换,实现独立于负载的恒流和恒压充电。该结构不需要原副边通信以及复杂的控制策略,在充电过程中没有无功功率输入,可获得较高的传输功率和传输效率。为了验证该方法的有效性和可行性,在PSIM中进行电路仿真并搭建实验原理样机,实验结果表明:基于所提方法输出的恒流和恒压随着电池等效负载电阻改变而轻微变化,但仍然满足电池恒流和恒压充电要求。

基于三维电磁仿真软件的无线充电耦合机构建模与仿真研究

针对电动汽车无线充电技术,考虑发射线圈和接收线圈发生径向偏移的情况,基于两线圈结构的串串型拓扑,通过三维电磁仿真软件Maxwell来对比圆形、矩形和DD型线圈的抗偏移性能。通过添加磁芯和铝板等对所选线圈进行优化设计。借助Maxwell和Simplorer实现联合仿真,验证该无线电能传输系统设计的可行性。在两线圈间发生偏移的情况下,为实现无线电能传输系统的传输效率达到95%以上的目标,给出了一种基于线圈比较选择的磁耦合机构设计流程,并根据流程设计了切实可行的无线电能传输系统。通过试验验证了该系统的可行性。

一种新型的半线圈阵列感应测井系统

主要介绍了一种新型的半线圈感应测井实验装置。相比传统的电法测井系统,半线圈感应测井系统拥有探测范围更远,结构简单,信号更强等特点。半线圈基于混合偶极子天线,将磁偶极子相结合,利用了交叉耦合电子元件的强信号特性。使用DSP控制DDS集成芯片产生不同频率的正弦波,经过差分放大和功率放大之后通入发射线圈,经过前置信号放大和低通滤波后将数据输入到接收模块中。通过固定频率下和不同距离的实验,以此来证明半线圈感应测井系统的稳定性和半线圈测井理论的合理性。实验数据结果与理论仿真一致,故可用于半线圈的感应测井理论研究当中。