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无人平台野外无线充电线圈设计与优化分析 被引量：1
1
作者 许非凡 魏曙光 +1 位作者 袁东 李嘉麒 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期184-194,共11页
野外陆战环境下无人平台进行无线充电时,发射端和接收端耦合线圈的偏移和偏转会导致耦合线圈互感变化较大,为了解决这一问题,需要对无人平台无线充电时使用的耦合线圈进行特殊的结构设计。首先分析野外陆战环境下无线充电的战技指标,为... 野外陆战环境下无人平台进行无线充电时,发射端和接收端耦合线圈的偏移和偏转会导致耦合线圈互感变化较大,为了解决这一问题,需要对无人平台无线充电时使用的耦合线圈进行特殊的结构设计。首先分析野外陆战环境下无线充电的战技指标,为实现螺线管SP(solenoid pad)型线圈和DD(double-D)型线圈的优势互补,设计满足野外陆战环境无线充电的高适应性的耦合线圈,提出了一种SP-DDP双层组合线圈(double-layer coupling structure with solenoid pad and double-D pad),并对该结构的线圈参数进行优化。仿真及实验结果表明,优化后的线圈能够实现尺寸200 mm×200 mm×7.8 mm的条件下,在传输距离50 mm、X轴方向偏移160 mm、Y轴方向偏移120 mm时互感变化幅度小于20%,提出的线圈结构具备抗偏移、抗偏转特性。 展开更多
关键词 无线充电 无人平台 耦合线圈 抗偏移 抗偏转
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三维抗偏转磁耦合谐振式无线电能传输谐振器特性研究 被引量：3
2
作者 安慧林 刘国强 +2 位作者 李艳红 张超 宋佳祥 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2679-2685,共7页
建立了一维和三维磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输特性与谐振器参数之间的关系。可以根据不同的实际需求,通过仿真分析,实现一维、三维谐振器线圈的半径和匝数等参数定量化的设计,同时分析了一维、三维系统传输特性与偏转角度和偏... 建立了一维和三维磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输特性与谐振器参数之间的关系。可以根据不同的实际需求,通过仿真分析,实现一维、三维谐振器线圈的半径和匝数等参数定量化的设计,同时分析了一维、三维系统传输特性与偏转角度和偏移距离的关系。最后通过仿真分析和实验验证了该三维谐振器在相同偏转角度条件下,与一维谐振器相比,可以实现大功率、全角度的能量传输,且具有较强的抗偏转能力和多姿态接收能力。 展开更多
关键词 无线电能传输 磁耦合谐振 三维谐振器 抗偏转
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网格型螺线管线圈单管逆变无线电能传输系统研究与设计
3
作者 杨奕 郭科 +2 位作者 郭强 王雩语 谢诗云 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期161-174,共14页
无线电能传输系统磁耦合机构发生偏移和偏转时,存在耦合系数和效率急剧下降的问题。该文面向中小功率无线充电应用,设计了一种单磁通回路网格型螺线管(GFSP)磁耦合机构,磁场均匀分布兼具抗偏移和抗偏转性能。此外针对补偿拓扑构建了一... 无线电能传输系统磁耦合机构发生偏移和偏转时,存在耦合系数和效率急剧下降的问题。该文面向中小功率无线充电应用,设计了一种单磁通回路网格型螺线管(GFSP)磁耦合机构,磁场均匀分布兼具抗偏移和抗偏转性能。此外针对补偿拓扑构建了一种单管逆变P#LCC-S谐振网络拓扑结构,在保留传统LCC-S补偿网络性能的同时有效简化电路结构。首先,建立磁动势模型,揭示机构不同空间位置磁场分布规律,并对机构参数进行优化;其次,建立双路P#LCC-S谐振网络电路等效模型,推导出在发射线圈激励电流恒定及输出电压恒定状态下的谐振元件参数配置条件;最后,搭建一台300 W实验样机,分别在XOY平面偏移±120 mm,Z轴偏移50~100 mm,绕Z轴偏转0°~90°范围内,样机的耦合系数保持率始终高于50%,传输效率大于80%,从而验证了所提出系统的有效性与可行性。 展开更多
关键词 无线电能传输 P#LCC-S GFSP磁耦合机构 抗偏移和抗偏转
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基于双层正交DD线圈抗偏移偏转的无线电能传输系统 被引量：7
4
作者 肖蕙蕙 周青山 +2 位作者 熊山香 杨奕 谢诗云 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期4004-4018,共15页
针对磁场耦合式无线电能传输(WPT)系统的线圈偏移和偏转所导致的耦合系数减小及传输能效性下降的问题,面向电动汽车无线充电应用场合,该文提出一种基于双层正交DD(DQDD)线圈的高抗偏移偏转WPT系统,DQDD线圈内部两对DD线圈易于解耦,而且... 针对磁场耦合式无线电能传输(WPT)系统的线圈偏移和偏转所导致的耦合系数减小及传输能效性下降的问题,面向电动汽车无线充电应用场合,该文提出一种基于双层正交DD(DQDD)线圈的高抗偏移偏转WPT系统,DQDD线圈内部两对DD线圈易于解耦,而且两者激发的合成磁场呈周期性旋转分布,此特征使得DQDD线圈兼具抗偏移和抗偏转性能。给出了DQDD线圈的空间位置和导磁机构特征参数与耦合系数之间的作用规律,分析水平偏移、垂向偏移和垂向偏转三种情况下线圈互感的变化规律;构建基于双路逆变器-双路整流器的LCC-S谐振电路结构,推导同时具有发射线圈激励电流恒定并且系统输出电压不受负载影响的谐振元件参数配置条件,进而给出系统整体的传输效率。为了验证所提出的DQDD耦合机构抗偏移偏转性能和系统传输特性,搭建130mm间距的500W样机装置,在水平横向和纵向偏移±150mm,垂向偏转0~90°范围内,样机的耦合系数保持率均不低于40%,系统的传输效率均不低于80%。 展开更多
关键词 无线电能传输 磁耦合机构 旋转磁场 抗偏移偏转
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