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金属异物对电动汽车无线充电系统影响分析 被引量：29
1
作者 马中原 廖承林 王丽芳 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期14-20,共7页
针对电动汽车在无线充电过程中可能混入金属异物的情况,本文分析了金属异物置于无线充电系统能量传输区域时对无线充电系统参数及效率的影响情况。研究中使用有限元仿真软件建立了电动汽车无线充电系统平面盘式螺旋线圈3D电磁场仿真模型... 针对电动汽车在无线充电过程中可能混入金属异物的情况,本文分析了金属异物置于无线充电系统能量传输区域时对无线充电系统参数及效率的影响情况。研究中使用有限元仿真软件建立了电动汽车无线充电系统平面盘式螺旋线圈3D电磁场仿真模型,通过理论分析和有限元仿真结合的方式研究了不同尺寸、不同材质的金属异物对无线能量传输系统的电磁场参数以及效率的影响,并进行了实验验证。研究结果表明,两种金属混入系统会产生涡流效应和磁效应,磁效应和涡流效应会对无线充电系统参数产生不同的影响,降低系统效率;其影响大小与金属的尺寸和位置密切相关;此外,金属的涡流效应会产生涡流损耗并导致温升,对充电系统是极大的安全隐患。 展开更多
关键词 电动汽车 无线充电 金属异物 有限元仿真
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基于太赫兹时域光谱技术的GIS设备固体粉末中金属异物的检测研究 被引量：1
2
作者 孔旭晖 宗鹏锦 +5 位作者 李宗红 刘荣海 代克顺 虞鸿江 郑欣 熊艳梅 《电工技术》 2021年第23期140-143,共4页
GIS设备在设计、制造、安装和运行维护时会产生固体粉末,固体粉末中存在金属颗粒时会对GIS设备的安全稳定运行造成较大隐患,因此对GIS设备固体粉末中金属异物进行检测具有重要意义。利用太赫兹时域光谱技术对环氧树脂、硅橡胶、陶瓷及... GIS设备在设计、制造、安装和运行维护时会产生固体粉末,固体粉末中存在金属颗粒时会对GIS设备的安全稳定运行造成较大隐患,因此对GIS设备固体粉末中金属异物进行检测具有重要意义。利用太赫兹时域光谱技术对环氧树脂、硅橡胶、陶瓷及其混合物进行了实验测量,获得了四组样品的时域、频域、吸收光谱和折射率。在此基础上,分别在这四组绝缘材料样品中加入铜粉末,并利用太赫兹时域光谱技术得到添加铜粉末后样品的时域、频域、吸收光谱和折射率。实验结果表明,在绝缘材料中添加铜粉末后,材料的时域、频域、吸收系数和折射率都有明显变化。通过太赫兹技术可快速准确地检测出GIS设备固体粉末中是否存在金属异物,进而保障电网的安全运行。 展开更多
关键词 太赫兹时域光谱技术 绝缘材料 金属异物 吸收光谱 折射率
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提升无线充电异物检测系统灵敏度的高阶复合谐振拓扑
3
作者 孙瀛 周天 +2 位作者 宋凯 朱春波 魏国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1541-1552,共12页
针对无线充电系统中金属异物的检测需要,提出一种提升异物检测系统检测灵敏度的高阶复合谐振拓扑,解决了传统检测线圈边缘区域检测灵敏度低及存在检测盲区等问题。首先建立金属异物与检测线圈的互感耦合模型,阐释谐振拓扑对检测线圈阻... 针对无线充电系统中金属异物的检测需要,提出一种提升异物检测系统检测灵敏度的高阶复合谐振拓扑,解决了传统检测线圈边缘区域检测灵敏度低及存在检测盲区等问题。首先建立金属异物与检测线圈的互感耦合模型,阐释谐振拓扑对检测线圈阻抗变化的放大作用;其次在合理设计参数下分析复合谐振拓扑对检测灵敏度提升的可行性;然后根据谐振拓扑对线圈阻抗变化的放大特性设计一种高阶复合谐振拓扑,并对该拓扑结构中各器件参数进行优化;最后对所提出的高阶复合谐振拓扑的检测灵敏度及其具体实现电路进行实验验证。实验结果表明,针对检测线圈边角位置处的金属异物和曲别针等小尺寸异物,系统检测灵敏度可达62.31%和119.23%。在金属异物对检测线圈阻抗影响的微小变化下,所提出的高阶复合谐振拓扑具有足够高的检测灵敏度并可以完全消除检测盲区。 展开更多
关键词 金属异物检测 无线电能传输 电动汽车 高阶复合谐振拓扑 检测灵敏度
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电动汽车无线充电金属异物检测线圈电磁特性 被引量：3
4
作者 任秉银 汤欣宁 马云辉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期35-42,共8页
在电动汽车无线充电系统中,为实现较大范围内对小型金属异物的有效检测,提出一种金属异物检测线圈电磁特性的分析方法.基于谐振电路在受到金属异物干扰后会产生失谐现象,论述金属异物检测的基本原理;分析检测线圈电磁特性的主要影响因素... 在电动汽车无线充电系统中,为实现较大范围内对小型金属异物的有效检测,提出一种金属异物检测线圈电磁特性的分析方法.基于谐振电路在受到金属异物干扰后会产生失谐现象,论述金属异物检测的基本原理;分析检测线圈电磁特性的主要影响因素,给出将若干个PCB(Printed Circuit Board)型小线圈通过串并联构成线圈组的线圈设计方案;用Maxwell软件仿真分析金属异物进入检测线圈上方对线圈磁场的影响,得到不同的线圈结构参数和线圈连接方式对检测线圈电磁特性的影响规律;在无线充电环境下,用检测线圈组的感应特性仿真实例验证所提出的检测线圈组设计方案的可行性.结果表明:本文提出的设计方案能够有效抑制电动汽车无线充电过程中环境磁场引起检测线圈的感应电压噪声,金属异物检测线圈电磁特性的分析方法能够为电动汽车无线充电系统中金属异物检测线圈的设计提供指导. 展开更多
关键词 电动汽车 无线充电 金属异物检测 检测线圈 电磁特性 线圈设计方案
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谐振式无线电能传输系统中检测电路的设计 被引量：2
5
作者 陈崇辉 邓筠 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2021年第8期153-156,共4页
针对磁耦合谐振式无线电能传输(WPT)系统中初、次级线圈之间位置和距离的改变,或者线圈区域内存在金属异物等情况,分析了系统参数的变化会造成谐振频率的偏移、损耗功率变大、发射线圈温度上升等影响,设计了初级设备的交变信号、发射电... 针对磁耦合谐振式无线电能传输(WPT)系统中初、次级线圈之间位置和距离的改变,或者线圈区域内存在金属异物等情况,分析了系统参数的变化会造成谐振频率的偏移、损耗功率变大、发射线圈温度上升等影响,设计了初级设备的交变信号、发射电路电压、电流及发射线圈的温度等检测电路,并通过发送一组脉冲信号对负载进行判断,混入不同的硬币作为金属异物测试。实验结果表明,微控制器单元(MCU)能实时检测交变信号、发射电流、电压及发射线圈温度的变化,优化和改善WPT的工作参数,使系统工作在最优状态。 展开更多
关键词 无线电能传输 检测电路 金属异物测试
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基于检测线圈被动屏蔽的金属异物检测技术及危害消除方法
6
作者 龚文兰 宋凯 +3 位作者 孙瀛 吴晓锐 周天 朱春波 《广西电力》 2022年第3期8-15,共8页
针对大功率无线充电系统场合中金属异物的检测需要,本文提出了一种基于检测线圈阻抗变化的金属异物检测方法,通过在发射端表面铺设检测线圈阵列并监测其在高频激励下的阻抗变化以检测金属异物的有无及位置。在此基础上又提出基于检测线... 针对大功率无线充电系统场合中金属异物的检测需要,本文提出了一种基于检测线圈阻抗变化的金属异物检测方法,通过在发射端表面铺设检测线圈阵列并监测其在高频激励下的阻抗变化以检测金属异物的有无及位置。在此基础上又提出基于检测线圈被动屏蔽的金属异物危害消除方法,通过检测线圈内部感应电流实现金属异物位置处的磁场屏蔽,降低异物发热,使无线充电系统可在金属异物存在时维持正常充电进程。首先建立了金属异物与检测线圈的互感耦合模型,阐释了基于检测线圈阻抗变化的异物检测原理;然后建立了金属异物的损耗模型,分析了损耗与磁感应强度的关系并设计了被动屏蔽电路;最后在3.3 kW无线充电样机中进行了实验验证,该异物检测系统可准确检测出1元硬币的存在及位置。在无线充电系统连续工作及检测线圈的屏蔽效果影响下,其热平衡温度从83.4℃降至62.2℃,已低于目前标准中的安全阈值80℃,保障了无线充电进程的连续性和系统安全性。 展开更多
关键词 金属异物检测 无线电能传输 被动屏蔽 热平衡温度
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