磁耦合谐振式无线充电系统的串串补偿拓扑研究

随着新能源技术及其相关基础设施的不断发展建设,电动汽车得到迅猛发展。目前电动汽车的有线充电方式和换电方式均有其不可避免的缺点,无线充电技术随之成为电动汽车的研究热点。其中磁耦合谐振式无线充电技术具有高传输效率和与汽车底盘高度的完美适配的充电距离,非常适用于新能源电动汽车的无线充电应用。然而磁耦合谐振式无线充电系统的本质是一个松耦合变压器模型,该系统存在无功功率,需要在原边线圈和副边线圈之间添加相应的补偿网络来弥补无功功率。本文针对串串型的补偿拓扑进行分析研究,建立电路模型,推导其补偿网络参数,分析研究其输出功率和传输效率特性。分析研究表明,串串型补偿拓扑结构具有较高的输出功率和传输效率,适合应用于电动汽车的无线充电。     

路面材料磁化对无线电能传输的能量损失效应研究

无线充电路面是将无线电能传输技术与路面结构相结合的一种新型智能路面，可使路面同时满足行驶功能和无线充电功能。设计实用的无线充电路面，需要将传输装置埋设于路面材料中，如水泥混凝土和沥青混凝土材料。无线电能传输是路面中的原边线圈和电动汽车上的副边线圈经感应耦合谐振完成的。现有无线电能传输过程都是在空气中进行的，当传输过程需要穿过路面材料时，空间介质的电磁特性对无线电能传输所产生的影响需要探究。为此，选取AC-13型沥青混凝土和C30普通硅酸盐水泥混凝土，研究分析2种路面材料的磁化性能以及对感应耦合谐振电路的能量损失效应。首先通过振动样品磁强计，对2种路面材料组成成分的磁化性能进行定量分析，接着采用LCR测试仪测量其感应耦合系数，最后搭建87 kHz的无线电能传输系统来研究能量损失效应。研究结果表明：沥青混凝土和水泥混凝土组成成分的磁化性能差异较大，水泥混凝土可视为连续的磁性介质，而沥青混凝土不连续；2种路面材料在感应耦合谐振电路中会降低感应耦合系数，且材料的磁化会使无线电能传输系统的谐振电路失谐，导致原边功率下降12.7%和14.2%，并造成能量损失；经调节谐振状态后发现，电路的谐振频率向低偏离；为了降低无线充电路面的能量损失，在设计过程中应将路面材料的磁化作为关键因素来考虑。     

自动谐振的电动汽车无线充电装置

目前电动汽车充电方式多通过有线充电方式,极其限制电动汽车的普及。而无线充电技术多以电路较简单的较成熟的感应式无线充电技术为主,电磁感应的磁场发散性较强,对距离及放电受电线圈要求位置要求较高。现电动汽车充电装置的磁耦合共振无线传输系统多针对固定汽车型号。本文主要研究通过接收次级回路的参数,从而控制主回路电容调制,以自动谐振的磁耦合共振无线传输系统来实现对不同接收回路的充电,从而满足对不同型号电动汽车的充电兼容。     

经胎电场耦合式电力传输系统的研究

针对电动汽车磁电式动态无线电力传输系统电磁辐射严重和成本高等问题,本文中利用轮胎内置钢带与地面铜箔之间的板间电容,建立了经胎电场耦合式电力传输(ECPT)系统,实现车辆行驶过程中的动态无线电力传输。首先分析了轮胎与地面铜箔之间的板间电容情况,接着根据电容耦合双谐振拓扑结构二端口网络的阻抗匹配情况分析了板间电容和工作频率等对ECPT系统负载功率和传输效率的影响,并给出了ECPT系统的电路拓扑设计和参数优化方法。最后通过仿真和实验,验证了ECPT系统的实际效果,实现了60 W的无线电力传输。     

电动汽车动态无线充电耦合结构设计与仿真

电动汽车动态无线电能传输问题的研究对于解决电动汽车电池瓶颈问题具有重要意义。文章依据无线电能传输原理,设计了符合实际应用条件的耦合结构,确定了耦合结构的基本参数。通过仿真计算,分析了耦合系数变化规律以及磁场强度分布特点,计算了传输功率与效率,并对无线电能传输系统提出改进建议。所提出的方法能够满足道路行驶条件,为耦合结构设计提供参考,并为电动汽车动态无线充电导轨设计提供帮助。     

解析GB/T 38775.5—2021

近年来,无线充电作为汽车自动驾驶的重要一环受到了广泛关注,无线充电系统通过磁耦合进行能量传输,其工作过程中的电磁兼容问题也给行业带来了新的挑战。目前,针对小功率无线能量传输已经有相关的标准规范可以参考,但是车辆这种大功率的无线能量传输尚无标准可参考。基于此,中国汽车技术研究中心有限公司牵头制定并发布了国家标准GB/T 38775.5—2021《电动汽车无线充电系统第5部分：电磁兼容性要求和测试方法》。本文解读了GB/T 38775.5—2021标准的主要技术内容,并且给出了样品测试时的影响因素及要求,以帮助更好地理解本标准。     

电动汽车IPT无线充电系统发射(接收)盘模型研究

本文通过对电动汽车无线充电系统IPT类型发射(接收)盘模型在抗偏差能力、耦合效率、漏磁等性能方面对比分析,发现三相模型在抗偏差能力和降低漏磁方面具有明显优势,并提出了一种适用于三相系统的电流优化概念,通过调节发射器电流来获得最大的传输效率,对于无线充电技术的发展有着重大的意义。     

ORNL展示双向无线充电技术

正据外媒报道,今年2月下旬,美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)的研究人员展示了一款20k W的双向无线充电系统,并将系统安装在一辆中型、插电式混合动力运输UPS车上。该项目是同类项目中首个相隔11英寸气隙实现功率传输的项目,将该技术改进应用于具有更高地面净空高度的新型大型车辆上。在演示中,ORNL的无线充电技术采用两个电磁耦合线圈,在卡车和充电板     

一种多接收端车载无线充电设计

介绍多接收端车载无线充电的电路设计,主要由单片机、多路功率发射电路和异物检测电路、温度保护电路、 LED电路以及EMC电路组成,目的在于解决在有多个接收端需要充电时,现有单一接收端车载无线充电技术表现出的局限性,以及对接入多个相同或不同接收终端时如何自适应功率调配而提供的一种多接收端无线能量发射器设计。     

在骑行时可以给你的小玩意儿无线充电的Flux自行车

正自行车爱好者们常说:"不用花钱,骑车就可以让你变瘦。"但现在来自英国皇家艺术学院的研究生Canfi让自行车又多了个好处——给你的随身小玩意儿充电。Canfi在其Flux项目上采用了磁耦合谐振技术——一种无需人造导体就可以传输电能的方法。以求未来不仅能为手机和平板电脑充电,还期望能借助电磁感应自行车道实现为电动自行车充电。     

电动汽车无线充电系统的研究

随着国家大力发展新能源,减排和节能逐步成为了新能源汽车技术发展的主要方向。电动汽车逐步成为了汽车行业发展的一种趋势,而充电设施技术却制约着电动汽车的发展。当前电动汽车的充电方式普遍为有线接触式充电,这种充电方式在实际操作中有诸多不便。本文以无线电能传输为基础,提出一种基于磁耦合谐振式的电动汽车无线充电的设计方案。针对充放电传输效率问题,设计一种改进型的ZCT-PWM软开关斩波电路,利用软开关变换电路,减小了充电过程中的开关损耗。同时,采用基于TMS320F2812的DSP充电控制回路,进行了相关的实验测试。其实验结果证明了设计方案的合理性和正确性。     

串联混合动力客车辅助功率单元控制研究

串联式混合动力客车上采用的辅助功率单元(auxiliary power unit,APU)是一个复杂的非线性耦合系统。文中提出了一种APU动态控制器结构,首先根据闭环系统稳定性和跟踪性能试验测试提出了速度和功率耦合PI控制器,进而基于静态试验设计了APU系统的前馈控制支路。通过台架测试表明,该控制方法能够保证APU动态过程中的转速稳定性和功率的快速调整特性,满足实用要求。     

西安宏大路面铣刨机动力传动系统的技术特点

大型路面铣刨机的动力传动系统分为2类,一类是传统的铣刨机传动方案,由发动机、标准的动力分动箱和液压离台器组成。发动机采用两头功率输出的方式,部分功率通过发动机飞轮直接传输给液控离合器并驱动铣刨转子;其余功率则通过发动机前端经方向传动轴传输至分动箱以驱动液压系统。而另一类则是一种在国际上全新的整体式设计方案,它由发动机、专用分动箱和液压件组成。即在发动机的飞轮壳上安装一个专门设计的分动箱,并在分动箱的SAEI输出端上安装液控离合器,使动力驱动单元成为一体。发动机的部分功率通过专用的分动箱经液控离合器驱动铣刨…     

相移谐振控制器UC3875及其应用

介绍了相移脉宽调制零电压谐振技术和相移脉宽调制谐振控制器UC3875的性能及其在功率变换中的应用，采用UC3875设计的1kW全桥零电压软件开关功率变换电路，控制电路简单，性能稳定可靠，效率达90％。     

串联谐振模式下介质阻挡放电动态负载及工作特性研究

分析了采用串联谐振中频逆变高压电源供电的介质阻挡放电装置的工作原理及其负载输入电压的频率特性,并对其动态负载及工作特性进行了试验研究。结果表明:负载的介质等效电容随着放电功率的增加而增大,气隙等效电容则随放电功率的增加而减小,气隙及介质等效电容的串联值随放电功率的变化较小;上述系统在负载气隙击穿前后存在两个不同的谐振频率,系统工作在气隙击穿前的谐振频率放电最易启动,而电源频率接近气隙击穿后的回路谐振频率时有利于系统放电功率的提高,为介质阻挡放电型低温等离子体反应器的设计及改进提供了理论及试验依据。     

工程机械底盘液压驱动装置性能分析(14)

9.2液压驱动车辆的制动装置 9.2.1影响车辆液压制动的因素 行走车辆的闭式液压驱动系统在回路的进、出口两端都可以输出功率.在标准的车辆行驶过程中,功率传输有牵引和制动两种模式.牵引工况下,能量由发动机输出,经泵、马达,然后经过车轮或履带最终传至地面.制动工况下的功率传输与牵引相反.所有行走车辆闭式液压系统均会受到牵引和制动模式的影响.当行走车辆迅速减速或下坡滑行时制动模式经常出现,这种工况常称为动刹车或下坡刹车.     

200W准谐振DC—DC变换器

采用谐振电路和ＰＷＭ开关结合，组成电压谐振开关，实现ＤＣ－ＤＣ功率变换。介绍了专用控制器ＭＣ３４０６６的性能及使用，给出控制电路和功率变换电路。用这种方式设计的２００Ｗ开关电源，效率高，控制电路简单，性能稳定可靠。     

谐振进气改善增压中冷柴油机性能和排放的研究

自行设计了适合于车用增压中冷柴油机的谐振进气系统,试验研究了谐振进气对柴油机燃油消耗率(b)、充量系数(c)、排气烟度(Rb)、PM等气体排放物的影响。结果表明,采用谐振进气系统可有效改善增压中冷柴油机的低速性能。合理匹配谐振系统参数,在低于谐振转速的工况范围内,可有效提高增压中冷柴油机的进气充量,增加空燃比(α),降低b和Rb。采用谐振箱容积为1.83 L、谐振管直径为50 mm、谐振管长度为1.1 m的谐振系统,与原机相比,低速工况c提高5%,Rb降低33%,同时有效降低了CO及PM排放。     

基带传输中码间串扰的消减

本文对基带传输中码间串扰的形成、特性及解决方法进行探讨。数字信号传输的主要质量指标是传输速率和误码率,当信道一定时,传输速率和误码率成正比,误码是由接收端抽样判决器错误判决所致,而造成判决失误的主要原因时码间串扰和信道噪声,因此码间串扰的消除就成为亟待解决的问题。本文从数字基带信号的实际传输模型入手,提出误码产生的原因及种类,考虑到码间串扰的形成原因,在实际系统中,码间串扰无法完全消除,因此只能通过其他方式进行消减,并且衡量基带传输系统的性能优劣。     

便携式发射机测试系统的期间核查方法

在便携式发射机试验中,有时会出现同类产品试验现象不一致的情况,而测试系统的不稳定是产生这一现象的原因之一。通过便携式发射机测试系统工作原理,对该现象进行简单分析,设计了以功率探头端前向功率及信号源功率为评判依据的期间核查方法。通过有效性验证,证明此方法可有效反映测试系统的稳定性。