建筑电气节能系统的谐振抑制方法研究

文章建立谐振拓扑模型,提出整流电路、逆变电路以及无线电能传输系统线圈的设计方案,并对线圈传输效率进行分析。结果表明,系统整体性能受耦合线圈参数值的影响较大。因此,需要调整品质因数与耦合系数值来提高系统整体性能,通过仿真验证实验电路的可靠性和可行性。

一种磁耦合电动汽车无线充电系统设计与实现

电动汽车无线充电(EV-WPT)技术,作为一种新型的充电方式,已成为EV充电技术领域的重要发展方向。基于SAE J2954国际标准,设计与实现了一种3.3 kW磁耦合谐振式电动汽车无线充电系统。首先通过分析无线充电系统的组成及充电过程工作状态,提出了一种磁耦合谐振式EV-WPT系统设计方案,然后针对各组成部分进行了参数设计,最后进行了实验测试。测试结果验证了系统设计方案的可行性及有效性,当传输距离为150 mm时,磁耦合机构传输效率可达89%,EV-WPT系统传输效率可达85%,完全满足SAE J2954标准要求。

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。

具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率优化

开发基于感应功率传输的无线充电系统是一个很有前途的研究领域。本研究的目的在于,在给定谐振频率和给定发射线圈和接收线圈之间距离的情况下,优化具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率。这些约束反映了线圈的尺寸限制、输入电压限制下所需的传输功率,以及部件上的过电压。为了达到目标,制定了优化标准。已经为频域中优化标准的每个组件建立了对无线充电系统谐振电路参数的依赖性。由于这些依赖关系看起来非常复杂,在给定的情况下利用参数之间的联系,并采用最小二乘法的切比雪夫多项式近似,它们在优化任务中被简化为一个变量。因此,理论上已经获得了指示优化标准满足的谐振电路参数。利用为电动卡车ET-20132专门制造的无线充电系统对所提出的约束效率优化方法进行了实验验证。实验和理论的比较表明,它们在谐振频率上具有良好的收敛性,由数学模型中的假设引起的谐振频率偏差是可接受的。经实验证明,无线充电系统的效率为91%。

电动汽车磁谐振无线充电系统关键技术研究综述

无线充电技术是提高新能源电动汽车智能化的重要技术之一。在无线充电模式下,充电设备与电动汽车之间通过电磁场、激光、微波等介质进行能量传输,避免了直接电气接触。然而,如何实现高效可靠的电能传输仍然是新能源汽车无线充电技术面临的巨大挑战。磁耦合谐振无线充电技术相比其他无线充电方式具有传输距离长、性能高效、安全性高等优点。分析了目前磁耦合谐振无线充电技术的各种实现方法,并综述了电磁耦合结构、补偿网络和控制策略等方面的研究现状,同时探讨了电动汽车无线充电技术的未来发展趋势和存在的挑战。

电动汽车无线充电磁耦合器屏蔽层的优化设计

针对电动汽车车载无线充电磁耦合器体积和重量大、铁氧体易碎裂的问题,提出了一种由铁氧体磁片、纳米晶带材及铝箔构成的复合屏蔽层磁耦合器。通过Maxwell分别对铁氧体和四种纳米晶磁芯的性能进行分析和比较,在机器学习得出磁耦合器最优磁芯结构的基础上,优化设计了复合屏蔽层结构及各部分材料构成比例,与传统铁氧体磁片和铝板构成的磁耦合器相比,所提出的复合屏蔽层磁耦合器在减小了体积和重量的同时,互感和耦合系数分别提高了8.2%和0.7%,成本减小了47%。最后搭建了传输距离为12 cm的实验平台进行了验证。

电动汽车无线充电系统磁耦合线圈的仿真分析

电动汽车无线充电系统的磁耦合线圈是无线充电和有线充电的最大不同点,是无线充电系统能够实现电能无线传输的关键部件。论文使用ANSYS Maxwell建立圆形线圈和方形线圈模型,对两种类型线圈进行仿真,分析线圈匝数和传输距离对两种线圈的影响;分析线圈互感、耦合系数与线圈匝数、传输距离的关系。使用相同数量导线绕制成圆形线圈和方形线圈,对比分析两种线圈传输性能。结果显示,在导线数量相同的情况下,圆形线圈的性能优于方形线圈。

互感平滑过渡的动态无线充电系统三角对接磁路机构设计

为实现分段动态无线充电系统在磁路切换过程中的互感平滑过渡,提出一种用于分段导轨线圈动态无线充电系统平滑过渡的三角对接磁路机构。该系统的主要特点在于每个原边分段导轨在切换区采用三角形对接模式过渡,同时在切换对接区增加绕线匝数。首先定义该磁路机构的参数,并建立互感耦合模型,其中最重要的2个参数是对接角度θ和切换区与运行区线圈匝数比ζ。其次,通过仿真建模,分析并对比新型磁路机构在不同参数下的互感耦合特性。然后,提出一种磁路参数的优化方法,根据该方法求出互感平滑性最优时θ和ζ分别为70.65°和1。最后,使用上述参数进行实验验证,结果表明互感值的波动范围为±4.14%,且实验值与理论值的误差为2.05%,成功地实现了互感平滑过渡。

无线充电磁耦合器的屏蔽层优化设计实验平台

为减少无线充电系统的体积重量,增强磁耦合器的抗饱和能力,提出了一种由铁基纳米晶带材和铝板构成的复合屏蔽层,以电动汽车无线充电系统的磁耦合器为模拟对象,搭建实验平台并对所提结构进行验证。根据铁氧体与纳米晶带材的优缺点,用有限元法结合电磁场仿真软件Maxwell进行了静态参数测量实验、临近饱和厚度优化实验和效率分析实验。仿真与实验结果表明,所提出的纳米晶带材加铝板的屏蔽结构,在临近饱和状态下,体积可以减小到传统铁氧体屏蔽层的1/4,且当输出功率达到1.5 kW时,传输效率高达90.1%。所设计的实验平台具有丰富的拓展性,可广泛推广应用于电动汽车等多种无线充电领域。

电动汽车无线充电技术研究综述

无线充电技术以其运行安全、灵活便捷和低维护成本等优点,受到越来越多的关注,是未来电动汽车供电技术的发展趋势之一。本文从传输线圈结构、谐振网络及系统特性、电力电子变换器及其控制方法三个角度对当前的研究现状和热点问题进行了综述,分析讨论了亟待解决的问题及今后的发展趋势。

基于有限元方法的电动汽车无线充电耦合机构的磁屏蔽设计与分析

为降低电动汽车无线充电耦合机构工作时对非工作区域内电磁环境的影响,并提高耦合效率,对电动汽车无线充电过程中空间电磁能量约束问题设计了一套带有屏蔽的能量耦合机构,建立了其有限元模型,有限元计算和实验结果验证了该方法的可行性。实验结果表明,耦合机构外加铁氧体屏蔽后,传能区域内的磁场被约束在发射耦合机构与接收耦合机构之间,空间磁场均匀性增强,屏蔽层之外的磁场强度远小于未加屏蔽的耦合机构,降低了辐射损耗,同时加入屏蔽结构耦合机构的电感量增大,谐振频率降低。其在远距离、水平偏移等耦合性差的工作环境下能有效提高系统传输功率,且能减少电动汽车无线充电对外界的电磁干扰,增强无线充电系统工作的稳定性。

电动汽车双向无线充电系统谐振拓扑分析

针对双向电动汽车无线充电系统,对应用于双向无线电能传输的三种谐振拓扑进行了深入研究,在对其进行建模分析的基础上,结合电动汽车无线充电应用的需求特征,从对参数变化与系统故障的鲁棒性、特定工况下的最大传输功率以及谐振电容电压等方面进行了对比分析。研究表明,双边LCC谐振拓扑在继承了双边LCL优势的同时,亦解决了双边LCL传输功率偏小和直流磁化等问题,在双向电动汽车无线充电应用中具有较强的适用性。同时,搭建了相关实验平台对上述分析进行了验证。

电动汽车无线充电技术的研究进展

电动汽车无线充电技术(WCT)是一种应用于电动汽车充电的非直接接触式电能传输技术,具有运行安全﹑充电智能﹑配置灵活等优点。本文对电动汽车无线充电技术体系﹑类别与技术特点进行了综述。其研究热点包括:电力电子拓扑结构﹑磁耦合元件结构﹑能量传输水平﹑建模思路﹑生物安全等,对上述热点问题研究进展进行了汇总。概述了相关汽车企业与实验室的实用化成果。该技术未来发展趋势包括:电力电子拓扑结构与控制算法的创新与优化﹑生物安全以及新材料应用等,而应用趋势则包括:行进状态充电﹑辅助驾驶和V2X(车辆到电网(Vehicle-to-Grid,V2G)﹑车辆到住宅(Vehicle-to-Home,V2H)等)双向电能传输等。

电动汽车中距离无线充电系统研究(英文)

针对当前电动汽车接触式充电方式操作方便性差、安全性低的问题,设计了基于磁谐振耦合无线能量传输技术的电动汽车中距离无线充电系统。首先利用耦合模理论和等效电路理论介绍了无线能量传输技术的工作原理,建立描述四线圈两两耦合的无线能量传输系统电路方程,其次,采用Simulink建立了中距离电动汽车无线充电系统仿真模型,并搭建了充电功率3 300W、传输距离22cm、端对端效率85%的电动汽车无线充电系统,通过仿真和实验验证了该无线充电系统操作方便、安全、高效。

电动汽车无线充电技术的研究进展

主要介绍了无线电能传输技术在电动汽车领域中的研究和应用。首先介绍了国内外电动汽车无线充电技术的研究进展及应用情况,然后介绍了两种主要的无线充电技术,感应式无线充电技术和谐振式无线充电技术的原理及特点;分析了提高电动汽车无线充电技术传输效率的措施,并讨论了无线充电技术对人体健康和环境的影响问题;最后提出了未来电动汽车无线充电技术需要解决的关键问题。

磁耦合谐振式电动汽车无线充电线圈设计与优化分析

针对现有的电动汽车充电桩充电效率低、充电不方便等缺点,提出了磁耦合谐振式电动汽车无线充电线圈的设计和优化方案.通过分析空间载流线圈的磁场分布,为抵消线圈自感的影响,建立了串联谐振充电和并联谐振充电两种电路模型,并对其进行了理论与仿真分析.基于串联电容谐振充电方式,提出了采用中继线圈的方法进一步提高线圈充电的效率和传输距离.仿真结果表明,采用中继线圈方式的充电效率可达95%.

基于微网的电动汽车无线充电系统研究

本文提出了一种利用微网为电动汽车无线充电的新技术,该方法可有效解决电动汽车充电对电网产生的冲击,同时提高充电灵活性。微网采用光伏与蓄电池组合系统,该系统充分利用光伏发出的电能且蓄电池保证供电可靠性;采用谐振式无线电能传输方式为电动汽车车载电池充电,该方法为电动汽车充电方式提供了新思路。本文采用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,仿真结果证明了该方案的可行性,并对无线传能部分进行了实验系统的设计。仿真和实验结果表明利用微网为电动汽车无线充电将具有重要应用前景。

电动汽车无线充电技术研究与应用探讨

能源危机和环境问题越来越受到人们的重视,电动汽车以其节能、环保、低噪声、零排放等优点受到人们的青睐,同时无线充电技术具有接触式充电所不能比拟的优势,因此对电动汽车采用无线充电技术更加符合未来社会的发展趋势。介绍了三种常用的无线充电技术,描述了国内外电动汽车无线充电技术的研究现状。着重总结了感应耦合式和磁耦合谐振式在电动汽车无线充电应用中存在的问题及相应的解决方案。最后对WPT技术在电动汽车无线充电中的发展方向进行概述。

电动汽车无线充电用磁耦合机构研究进展

发展电动汽车是节能、环保和低碳经济的需求,而无线充电技术以其安全、便捷和低维护的优点,越来越受到学术界和工业界关注,是未来电动汽车供电技术的发展趋势。磁耦合机构是无线充电系统中实现电能无线传输最为关键的部件。文章介绍了近几年来国际上电动汽车无线充电系统开发及其磁耦合机构研发的最新研究进展,包括电动汽车无线充电实用化和产业化的最新进展,最后讨论和总结了磁耦合机构研究的难点和发展趋势。

双LCL谐振型电动汽车无线充电系统研究

针对电动汽车(EV)续航较短需频繁充电及雨天充电存在安全隐患的问题,提出一种基于双LCL复合谐振网络的EV无线充电方法,通过调节逆变器的输出频率及初级谐振电容的切入和切出即可实现负载的恒流、恒压输出。一方面,无线充电可实现EV的移动式在线充电,解决了续航短、频繁充电的难题;另一方面,无线充电无物理上的直接接触,避免接触火花等安全隐患。通过仿真和实验验证了双LCL谐振型无线电能传输(WPT)系统应用在EV蓄电池充电上的可行性。