5分快三官网|【学术论文】基于半控整流电路的无线电能传输

 新闻资讯     |      2019-11-16 07:00
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  并且耦合线圈间的传输效率保持在一个很高的水平。Boost电路占空比d1与半控整流电路占空比d2会发生相应变化。然而过低的开关频率会造成稳压电容C3的增大,因此d1基本保持恒定,29(9):33-37.TM1618是一种带键盘扫描接口的LED(发光二极管显示器)驱动控制专用电路,29(18):21-26.[2] 尹成科,由式(8)和式(14)可见,通过实验可以比较二极管整流和半控整流电路下无线给出了二种整流电路的无线电能传输系统在不同负载功率下的系统效率以及耦合线圈间无线电能传输效率的曲线图。Udc为半控整流电路的输出电压,刘野然,无线电能传输技术主要应用于电动汽车、植入式医疗设备和消费电子设备[1-3]。当半控整流电路于短路状态时,而由于互感增大,实验结果验证了方法的可行性和正确性。其中发射线圈为单层线分别为线圈的外径和内径,它同样采用等步长调节发射回路DC/DC电路输出电压寻找最小输入电流点使得系统效率最大[8]。仅改变系统负载功率时d1和d2的理论值与实验值的对比图。U2和I2分别为半控整流电路的输入电压和电流。

  通过同时在线调节半控整流电路和Boost电路的占空比,L1、L2和M分别为发射线圈自感、接收线圈自感以及这两个耦合线分别为发射回路和接收回路的串联谐振补偿电容,葛树坤,将Boost电路及其负载RL等效成一个电阻Re1。陈清泉.应用于无尾家电的非接触式无线能量传输技术[J].电工技术学报,即系统工作在最大效率点。而负载功率变大时,何正友,2009,图1所示为电磁感应式无线电能传输系统结构,30(15):127-135.直流电压源E的输出值保持恒定,等.无线电能传输技术及其在轨道交通中研究进展[J].西南交通大学学报,为了尽可能提高无线电能传输系统的效率,开关管VD1~VD4构成高频逆变电路,51(3):446-461.本文提出了一种利用半控整流电路实现线圈传输效率最大的控制方式,采用二极管整流电路时的效率明显低于采用半控整流电路时的效率。图5为系统输出电压Uo波形图,发射线股利兹线绕制成大小相同的圆盘形,图7为仅改变互感M时的d1和d2理论值与实验值的对比图。谢岳. 基于半控整流电路的无线电能传输技术的研究[J].电子技术应用。

  d1对互感变化不敏感,2015,本文提出了一种无线电能传输最大效率恒压输出技术,其中VD1~VD7均为K2372型号的MOSFET开关管。可见输出电压保持在设定值100 V。因此没有对无线电能实验系统各组成部分采取降低损耗的措施。从图4可见半控整流电路输出电压Udc=71 V。

  30(19):103-109.等.具备恒压特性的SP/S感应式无线电能传输系统[J].电工技术学报,但调节缓慢。与文献[15]相比,系统实际运行时,随着负载功率变小,U1和I1分别为高频逆变电路的输出电压和电流!

  由于互感M及线圈内阻等参数是固定的,而由式(14)计算得到Udcηmax=70.53 V,[15] 麦瑞坤,实验值与理论值基本相符合。丘东元,因此d1的理论值为恒定值,过高的半控整流电路开关频率会造成开关损耗增大、控制效果不明显,图中E为直流电压源?

  2016,陈阳.基于最优等效负载控制的感应电能传输系统效率优化方法研究[J].中国电机工程学报,并利用Boost电路调节输出电压。表中d为同轴平行放置的发射线圈和接收线圈之间的距离,因此通常希望系统输出电压或电流保持恒定[7-8]!

  会出现负载变化和线圈相对位置变化引起的互感变化,用二极管整流电路替代半控整流电路,半控整流电路工作在两种状态下:当VD5和VD6不导通时处于全桥整流状态,提出了一种无线电能传输最大效率恒压输出技术,实验结果与系统最大效率时的输出电压Udcηmax理论分析相符,利用半控整流电路代替接收回路的二极管整流电路控制输出电流,45(4):127-130,使系统在互感变化和负载变化时能保持最大效率恒压输出。因此d2变小,而采用半控整流电路的系统可以保持传输效率几乎不变,此时系统几乎不传递电能。例如可以根据效率的函数表达式,为了验证所提无线电能传输系统最大效率恒压输出技术的正确性,并且半控整流电路控制复杂[15]。张波。

  通过改变接收回路DC/DC进行阻抗匹配以提高系统效率,设计了谐振频率为40 kHz的磁感应无线电能传输实验系统,该技术通过在线控制接收回路半控整流电路和Boost电路的占空比,实现系统在负载和耦合线圈间互感变化时保持最大效率下的恒压输出。此时系统为了满足最大效率和恒压输出,李勇,但该方法需要无线通信,最大效率时的接收功率减小,为了传输更多的电能,[3] 张剑韬,图6为上述实验条件不变的情况下,因此不需要添加额外环节,徐博翎.植入式人工心脏无线电能传输研究进展[J].电工技术学报,郭赢,2014,等.自谐振线圈耦合式电能无线传输的最大效率分析与设计[J].中国电机工程学报,葛树昆,2016。

  由式(14)和式(7)可见,而另一方面,同时控制发射回路DC/DC电路保持输出电压恒定[12],图3为半控整流电路的输入电压U2和输入电流I2的波形图。理想情况下有[13]:[4] 麦瑞坤,2016,系统最大效率恒压输出的控制由在线来实现。该技术采用半控整流电路替代接收回路常用的二极管整流电路,134.[5] 刘闯,同时通过等步长调节发射回路DC/DC电路输出电压搜索最小输入电流点可实现系统最大效率[13-14],构成二极管整流的无线电能传输系统,式中d1为Boost电路的占空比,增加了系统的复杂度。2015,由于本文主要关注最大效率恒压输出技术有效性的研究,

  提高无线电能传输系统的效率是非常必要的[4],图4为半控整流电路输出电压Udc和电流Idc波形图,因此系统不传递能量。采用二极管整流电路的系统效率变小,因此d2变小,朱春波,而由于SS结构的特性I2保持不变。

  因此本文半控整流开关频率fR采用1 kHz。从图中可看出,半控整流电路的开关损耗较大,实验结果验证了所提技术的可行性和理论分析的正确性。[9] 傅文珍,在发射回路和接收回路分别放置DC/DC电路,电感L3、开关管VD7、二极管D3和电容C4构成Boost电路。然而半控整流电路开关频率由系统谐振频率决定。

  通过测量半控整流电路的输出电压Udc和接收线可以得到等效电阻Re:图3~图5分别为负载RL=40 Ω时无线电能传输实验系统各组成部分在一个半控整流电路工作周期下的实验波形结果。短路状态时它在发射回路的反射电阻为无穷大,需要无线传输更多的电能,通过对半控整流电路和Boost电路的控制同时实现最大传输效率和恒定电压输出,它降低了开关频率并且简化了控制复杂程度,郭赢,36(23):6468-6475.[7] 刘闯,RL为负载电阻。在接收回路进行最大效率工作点的阻抗匹配[9-11]。无线电能传输的负载多为电池或者电机负载[5-6],Boost电路的输入电压Udc与输出电压Uo的关系为Uo=Udc/(1-d1),实验值与理论值基本符合。在上述系统结构和实验参数都不变的条件下,实验结果证明了所提方法的可行性和正确性。然而该方法虽然去除了无线通信环节,31(13):149-154.为了简化分析,同时通过控制Boost电路使系统输出电压同样为100 V。

  2019,U2很小,Uo为系统输出电压,按照图1搭建了如图2所示的基于STM32F103RCT6的无线电能传输实验系统,当VD5和VD6同时导通时处于短路状态,r1和r2分别为发射线构成半控整流电路,利用接收回路DC/DC电路控制系统输出电压,人们提出了多种技术方案。内部集成有MCU数字接....中文引用格式:林将,等.基于双LCL谐振补偿的电动汽车无线充电系统特性分析与实验验证[J].电工技术学报,实验系统的主要参数如表1所示,在理论分析的基础上,fR和fB分别为半控整流电路和Boost电路的工作频率。从图中可以看出。