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基于改进型ZVT Buck电路的IPT充电系统设计
1
作者
刘雪莉
徐睿
+3 位作者
李阳
汪学亮
寇
苏雅
孟航
《天津工业大学学报》
CAS
北大核心
2024年第1期64-73,共10页
为了避免在感应式无线电能传输系统的耦合机构中增加多余的开关器件以及额外的无源元件,同时减小系统工作在高频率、大功率时全控型开关器件存在的开关损耗,提出基于改进型ZVT Buck电路闭环控制的方法实现对电池的恒流、恒压充电,通过...
为了避免在感应式无线电能传输系统的耦合机构中增加多余的开关器件以及额外的无源元件,同时减小系统工作在高频率、大功率时全控型开关器件存在的开关损耗,提出基于改进型ZVT Buck电路闭环控制的方法实现对电池的恒流、恒压充电,通过分析改进型ZVT Buck电路的工作模态以及对电路参数的设计,确保在整个充电过程中DC-DC变换器均工作在软开关状态,最后搭建充电电流为35 A、充电电压为370 V的实验平台验证该方法的可行性。结果表明:该方法控制简单,并且降低了系统电路结构的复杂度,传输效率相对较高,能够满足恒流恒压充电需求。
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关键词
感应式无线电能传输
改进型ZVT
Buck电路
恒流恒压充电
软开关
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职称材料
基于双耦合线圈的无人机轻量化无线充电耦合机构设计
被引量：
1
2
作者
李阳
安张磊
+2 位作者
孟航
寇
苏雅
蒲晓飞
《电源学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期168-175,共8页
针对中大型无人机无线充电需求,设计了一种双耦合线圈无人机无线充电耦合机构,该耦合机构在满足无人机接收侧轻量化设计的同时,具有较高的传输能效与一定的抗偏移能力。双接收线圈安装在无人机双侧底部支架位置,双发射线圈安装在与无人...
针对中大型无人机无线充电需求,设计了一种双耦合线圈无人机无线充电耦合机构,该耦合机构在满足无人机接收侧轻量化设计的同时,具有较高的传输能效与一定的抗偏移能力。双接收线圈安装在无人机双侧底部支架位置,双发射线圈安装在与无人机支架倾斜角度相同的梯形发射平台上,以减小无人机大范围偏移,同时采用顺向串联的形式,保证无线充电的均匀性。采用串联-串联S-S(series-series)补偿结构,运用有限元仿真,对比分析耦合线圈不同参数对传输效率的影响,以轻量化为原则对耦合线圈进行优化设计。通过搭建无人机无线充电实验系统进行验证,结果表明,该耦合机构可有效地对无人机电池以1.2 kW功率进行充电,传输效率为95.554%,无人机侧耦合机构质量为320 g,符合无人机耦合机构轻量化设计需求,且具有一定的抗偏移能力。
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关键词
无线电能传输
感应式
轻量化
无人机
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职称材料
移动中继双向无线充电系统拓扑结构设计
被引量：
1
3
作者
李阳
寇
苏雅
+3 位作者
安张磊
孟航
黄文鑫
张冲
《电源学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期15-23,共9页
移动中继无线充电系统可实现其与地面端电源和负载间的双向无线电能传输,使电能存储和充电更具便携性和灵活性,易于实现电工装备的无人化与智能化。作为新型无线充电系统,移动中继无线充电装置设计的重点和难点之一是电能的双向变换,因...
移动中继无线充电系统可实现其与地面端电源和负载间的双向无线电能传输,使电能存储和充电更具便携性和灵活性,易于实现电工装备的无人化与智能化。作为新型无线充电系统,移动中继无线充电装置设计的重点和难点之一是电能的双向变换,因此提出针对移动中继双向无线充电的功率变换新型拓扑结构,设计具体参数,并进行仿真和实验验证。建立双向无线充电系统仿真模型,对不同互感、负载、输出功率下的系统进行仿真研究,并搭建了10 kW双向无线充电系统进行相关实验研究。仿真和实验数据吻合,进一步证明了所提拓扑结构及整体系统的正确性和可行性。
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关键词
移动中继电源
无线充电
双向拓扑结构
功率变换
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职称材料
动态无线电能传输系统多目标粒子群优化方法
被引量：
3
4
作者
李阳
黄悦蓬
+3 位作者
刘雪莉
石少博
徐睿
寇
苏雅
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2022年第8期41-50,共10页
针对动态无线电能传输中互感波动导致功率和效率下降问题,本文提出了一种多参数、多目标优化控制方法,相较于单一目标优化方法,该方法实现了传输功率和线圈传输效率同步优化。首先,基于导轨式无线电能传输系统模型从原理上分析影响传输...
针对动态无线电能传输中互感波动导致功率和效率下降问题,本文提出了一种多参数、多目标优化控制方法,相较于单一目标优化方法,该方法实现了传输功率和线圈传输效率同步优化。首先,基于导轨式无线电能传输系统模型从原理上分析影响传输性能参数,建立了多目标优化数学模型;其次,传统多目标优化方法由于求解速度过慢导致无法适应频繁变化的动态工况,因此本文将该方法与粒子群算法结合,提升了优化方法的响应速度;最后搭建了仿真模型和实验样机对理论分析进行了验证,结果显示在10μH/s互感变化率下运动10 s后系统仍可以保持额定功率工作,且传输效率可以保持90%以上。
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关键词
动态无线电能传输
多目标优化
粒子群算法
功率效率同步优化方法
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职称材料
题名
基于改进型ZVT Buck电路的IPT充电系统设计
1
作者
刘雪莉
徐睿
李阳
汪学亮
寇
苏雅
孟航
机构
天津工业大学电气工程学院
出处
《天津工业大学学报》
CAS
北大核心
2024年第1期64-73,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(5187070275)。
文摘
为了避免在感应式无线电能传输系统的耦合机构中增加多余的开关器件以及额外的无源元件,同时减小系统工作在高频率、大功率时全控型开关器件存在的开关损耗,提出基于改进型ZVT Buck电路闭环控制的方法实现对电池的恒流、恒压充电,通过分析改进型ZVT Buck电路的工作模态以及对电路参数的设计,确保在整个充电过程中DC-DC变换器均工作在软开关状态,最后搭建充电电流为35 A、充电电压为370 V的实验平台验证该方法的可行性。结果表明:该方法控制简单,并且降低了系统电路结构的复杂度,传输效率相对较高,能够满足恒流恒压充电需求。
关键词
感应式无线电能传输
改进型ZVT
Buck电路
恒流恒压充电
软开关
Keywords
inductive wireless power transfer
improved ZVT Buck circuit
constant current and constant voltage charging
soft switch
分类号
TM72 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于双耦合线圈的无人机轻量化无线充电耦合机构设计
被引量：
1
2
作者
李阳
安张磊
孟航
寇
苏雅
蒲晓飞
机构
天津工业大学电气工程学院
天津理工大学天津市新能源电力变换传输与智能控制重点实验室
出处
《电源学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期168-175,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51877151,52011530185)。
文摘
针对中大型无人机无线充电需求,设计了一种双耦合线圈无人机无线充电耦合机构,该耦合机构在满足无人机接收侧轻量化设计的同时,具有较高的传输能效与一定的抗偏移能力。双接收线圈安装在无人机双侧底部支架位置,双发射线圈安装在与无人机支架倾斜角度相同的梯形发射平台上,以减小无人机大范围偏移,同时采用顺向串联的形式,保证无线充电的均匀性。采用串联-串联S-S(series-series)补偿结构,运用有限元仿真,对比分析耦合线圈不同参数对传输效率的影响,以轻量化为原则对耦合线圈进行优化设计。通过搭建无人机无线充电实验系统进行验证,结果表明,该耦合机构可有效地对无人机电池以1.2 kW功率进行充电,传输效率为95.554%,无人机侧耦合机构质量为320 g,符合无人机耦合机构轻量化设计需求,且具有一定的抗偏移能力。
关键词
无线电能传输
感应式
轻量化
无人机
Keywords
Wireless power transmission
IPT
lightweight
UAV
分类号
TM910.6 [电气工程—电力电子与电力传动]
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
移动中继双向无线充电系统拓扑结构设计
被引量：
1
3
作者
李阳
寇
苏雅
安张磊
孟航
黄文鑫
张冲
机构
天津工业大学电气工程学院
天津理工大学天津市新能源电力变换传输与智能控制重点实验室
出处
《电源学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期15-23,共9页
文摘
移动中继无线充电系统可实现其与地面端电源和负载间的双向无线电能传输,使电能存储和充电更具便携性和灵活性,易于实现电工装备的无人化与智能化。作为新型无线充电系统,移动中继无线充电装置设计的重点和难点之一是电能的双向变换,因此提出针对移动中继双向无线充电的功率变换新型拓扑结构,设计具体参数,并进行仿真和实验验证。建立双向无线充电系统仿真模型,对不同互感、负载、输出功率下的系统进行仿真研究,并搭建了10 kW双向无线充电系统进行相关实验研究。仿真和实验数据吻合,进一步证明了所提拓扑结构及整体系统的正确性和可行性。
关键词
移动中继电源
无线充电
双向拓扑结构
功率变换
Keywords
Mobile relay power supply
wireless charging
bidirectional topological structure
power conversion
分类号
TM910.6 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
动态无线电能传输系统多目标粒子群优化方法
被引量：
3
4
作者
李阳
黄悦蓬
刘雪莉
石少博
徐睿
寇
苏雅
机构
天津工业大学电气工程学院
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2022年第8期41-50,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51877151)。
文摘
针对动态无线电能传输中互感波动导致功率和效率下降问题,本文提出了一种多参数、多目标优化控制方法,相较于单一目标优化方法,该方法实现了传输功率和线圈传输效率同步优化。首先,基于导轨式无线电能传输系统模型从原理上分析影响传输性能参数,建立了多目标优化数学模型;其次,传统多目标优化方法由于求解速度过慢导致无法适应频繁变化的动态工况,因此本文将该方法与粒子群算法结合,提升了优化方法的响应速度;最后搭建了仿真模型和实验样机对理论分析进行了验证,结果显示在10μH/s互感变化率下运动10 s后系统仍可以保持额定功率工作,且传输效率可以保持90%以上。
关键词
动态无线电能传输
多目标优化
粒子群算法
功率效率同步优化方法
Keywords
dynamic wireless power transfer
multi⁃objective optimization
particle swarm optimization algorithm
power and efficiency synchronous improvement method
分类号
TM72 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进型ZVT Buck电路的IPT充电系统设计
刘雪莉
徐睿
李阳
汪学亮
寇
苏雅
孟航
《天津工业大学学报》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于双耦合线圈的无人机轻量化无线充电耦合机构设计
李阳
安张磊
孟航
寇
苏雅
蒲晓飞
《电源学报》
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
3
移动中继双向无线充电系统拓扑结构设计
李阳
寇
苏雅
安张磊
孟航
黄文鑫
张冲
《电源学报》
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
4
动态无线电能传输系统多目标粒子群优化方法
李阳
黄悦蓬
刘雪莉
石少博
徐睿
寇
苏雅
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2022
3
下载PDF
职称材料
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