一种多元耦合BD-IPT系统及其效率最大化控制方法

    公开(公告)号:CN116345719B

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202310340419.0

    申请日:2023-03-31

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及感应电能传输技术(Inductive Power Transfer,IPT)技术领域,具体公开了一种多元耦合BD‑IPT(Bidirectional Inductive Power Transfer,双向感应电能传输技术)系统及其效率最大化控制方法,其通过使原边单元的有源桥基波电压比值T1和原边单元有源桥的输出基波电压Up满足#imgabs0#而控制系统输出最大效率。本发明有以下优势:系统采用双边LCL拓扑结构,副边单元恒流且相互解耦;可以在满足所有副边单元的功率要求下,达到系统的最大效率;对于BD‑IPT系统的所有工作模式(工况),该方法都适用;该方案仅需调节原边移相角使原边有源桥的输出基波电压为优化值,通过调节副边有源桥的内移相角实现功率的分配,从而使系统在不同功率传输模式下均实现最大传输效率,控制简单。

    原边多模块副边多模块的MC-WPT系统及其副边切换方法

    公开(公告)号:CN116345718B

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202310332030.1

    申请日:2023-03-31

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及无线电能传输技术领域,具体公开了一种原边多模块副边多模块的MC‑WPT系统及其副边切换方法,其采用LCC‑S谐振网络,副边端通过高频变压器实现副边模块间的串联,并给出了高频变压器中补偿电容CTσ的参数设计方法,以及给出了副边模块根据后级四管BUCK‑BOOST电路实现投入切出的具体实现步骤,本发明副边模块在整个运行过程中都能实现均压效果;在原边多模块运行时,有效降低了副边各模块的母线电压;通过后级四管BUCK‑BOOST电路,可以有效实现输出电压和输出电流的控制以及副边模块的投入切出,且不影响副边的其他模块;该副边多模块架构有效地增加了系统整体的功率等级,模块的灵活投入切出,提升了系统的模块化程度,增加了系统的可选择性,推动产业化发展。

    一种基于查表法的高抗偏移非对称线圈设计方法

    公开(公告)号:CN117669322A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202311682338.5

    申请日:2023-12-08

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本申请提供一种基于查表法的高抗偏移非对称线圈设计方法,用于解决现有技术中非对称线圈设计方法的有限元仿真次数多的问题。步骤为:S1获取系统耦合机构的设计指标;S2给定副边线圈的外径尺寸Lws,绘制在不同副边线圈内外径之比γs下的偏移耦合曲线和抗偏移曲线,并计算副边线圈内径Lwis;S3绘制在不同原边线圈外径Lwp与不同原边线圈内外径之比γp下的偏移耦合曲线、抗偏移曲线和耦合系数变化率曲线,并根据耦合机构设计指标得原边线圈设计的解域;S4:计算原边线圈设计的解域中任意尺寸与内外径比下所需的临界自感系数,并根据最小自感系数对解域进行筛选。本申请利用总结的规律指导原副边线圈尺寸和外径以及内外径比例的设计减少有限元仿真的次数。

    用于海水环境下的MC-WPT系统参数设计方法

    公开(公告)号:CN117556771A

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202311689310.4

    申请日:2023-12-08

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及无线电能传输领域,具体为一种用于海水环境下的MC‑WPT系统参数设计方法,包括步骤:S1:确定传输距离、海水导电率、需求效率及输出功率;S2:确定耦合机构尺寸和最大绕线匝数;S3:确定线径、最大耐流值;S4:设置线圈匝数初始值;S5:通过磁场仿真确定系统涡流损耗和线圈参数;S6:判断是否满足需求效率,满足则进入S8;不满足则进入S7:S7:按预设步进增加线圈匝数,未超过最大绕线匝数则返回S5;超过则返回S2;S8:记录工作频率和负载,并计算谐振电流;S9:判断是否超过最大耐流值,如果超过,则返回S3,如果不超过,则完成效率优化指标。按照本方法对系统的参数进行设计,能够有效确保系统的传输效率达到预设需求。

    适用于旋转导向系统的电场耦合式无线信号传输系统

    公开(公告)号:CN117514152A

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202311688155.4

    申请日:2023-12-08

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及无线信号传输技术领域,具体公开了一种适用于旋转导向系统的电场耦合式无线信号传输系统,包括第一端和第二端;所述第一端包括顺序连接的第一端上位机、第一信号调制解调电路、第一信号发送/检波电路、第一谐振网络、第一金属极板P1,所述第二端包括顺序连接的第二金属极板P2、第二信号接收/检波电路、第二信号调制解调电路、第二上位机。所述第一端与所述第二端之间进行半双工通信。本发明采用一对金属极板通过电场耦合方式进行信号传输,并在金属极板间存在金属障碍物时通过调节负载电阻,放大第二接收信号幅值,提升信噪比,增强信号穿透金属障碍物的能力,实现穿越金属障碍传输信号。

    原边多模块副边多模块的MC-WPT系统及其副边切换方法

    公开(公告)号:CN116345718A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310332030.1

    申请日:2023-03-31

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及无线电能传输技术领域,具体公开了一种原边多模块副边多模块的MC‑WPT系统及其副边切换方法,其采用LCC‑S谐振网络,副边端通过高频变压器实现副边模块间的串联,并给出了高频变压器中补偿电容CTσ的参数设计方法,以及给出了副边模块根据后级四管BUCK‑BOOST电路实现投入切出的具体实现步骤,本发明副边模块在整个运行过程中都能实现均压效果;在原边多模块运行时,有效降低了副边各模块的母线电压;通过后级四管BUCK‑BOOST电路,可以有效实现输出电压和输出电流的控制以及副边模块的投入切出,且不影响副边的其他模块;该副边多模块架构有效地增加了系统整体的功率等级,模块的灵活投入切出,提升了系统的模块化程度,增加了系统的可选择性,推动产业化发展。

    一种宽范围解耦的频率自治无线电能传输系统

    公开(公告)号:CN119448589A

    公开(公告)日:2025-02-14

    申请号:CN202411646647.1

    申请日:2024-11-18

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明涉及无线电能传输技术领域,具体公开了一种宽范围解耦的频率自治无线电能传输系统,其发射端的电源采用直流电流源,电流型逆变器和推挽整流器采用相同电路结构的自治推挽电路,并通过当前的系统参数(不变的参数和变化的互感、负载)自适应计算得到能够使得系统具有自治振荡稳定特性的系统稳定自治振荡频率,以驱动电流型逆变器和推挽整流器的开关管,从而实现在耦合系数、负载宽范围变化下的系统解耦,实现了耦合系数、负载宽范围变化下较高效率的功率传输。实验结果与理论结果一致,这证实了本发明实施例所提的宽范围解耦的频率自治无线电能传输系统在耦合系数、负载宽范围变化下解耦实现了较高效率的功率传输的有效性。

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