江西感应式无线电能传输WPT系统

无线电能传输WPT受到了研究学者们越来越多的关注。WPT技术可以有效地解决传统有线电能传输的各种弊端，减小电能传输过程中的安全隐患。基于电磁感应原理的磁耦合谐振式(MagneticallyCoupledResonant，MCR)WPT技术能够在中等传输距离场合保持较大的输出功率和较高的传输效率，已经成为中等传输距离场合较具应用前景的WPT技术之一。研究表明，在MCRWPT系统中，传输线圈间相对位置的变化严重影响了系统的传输特性，而采用多相传输线圈结构则可以有效降低系统传输特性对位置变化的敏感性。无线电能传输WPT技术在生物医学、电动汽车、家用电器等众多领域均有不俗的贡献。江西感应式无线电能传输WPT系统

无线电能传输WPT介质影响，环境介质影响是WPT技术在实际应用中必须考虑的问题之一，目前学者较多集中在对金属介质和水介质的研究，其中金属介质已经拥有较为丰硕的理论成果，但针对水介质特别是在海水环境下的相关文献则较为稀少。海水环境由于同时存在涡流损耗、屏蔽折射等现象，其相应的电磁场分析相比金属介质和淡水介质显得更为复杂；同时海水的扰动、含盐量、温度等也会进一步劣化WPT系统的电磁场分布，使得电磁辐射现象更为严重。探究环境介质的影响机理可以推进WPT应用更好地适应多变的环境因素。介质影响，环境介质影响是WPT技术在实际应用中必须考虑的问题之一，目前学者较多集中在对金属介质和水介质的研究，其中金属介质已经拥有较为丰硕的理论成果，但针对水介质特别是在海水环境下的相关文献则较为稀少。海水环境由于同时存在涡流损耗、屏蔽折射等现象，其相应的电磁场分析相比金属介质和淡水介质显得更为复杂；同时海水的扰动、含盐量、温度等也会进一步劣化WPT系统的电磁场分布，使得电磁辐射现象更为严重。探究环境介质的影响机理可以推进WPT应用更好地适应多变的环境因素。江西感应式无线电能传输WPT系统无线电能传输WPT是以电磁感应定律为原理的一门新兴技术。

无线电能传输WPT基于电磁感应原理，目前采用电路模型的分析方法，由于该方法无法深入了解ICPT系统能量传输的过程，所以提出了一种ICPT系统的能量法建模方法，建立了串联—串联(SS)，串联—并联(SP)，并联—串联(PS)和并联—并联(PP)型4种ICPT系统的能量法模型，分析了能量法模型与耦合模型的相互关系，研究了它们的等效性及数学意义上的等效条件，并通过MATLAB仿真研究，证明了理论分析的正确性。此外，目前ICPT系统与磁耦合谐振式无线电能传输(MCRWPT)系统原理相混淆，因而基于能量法模型分析了ICPT系统与MCRWPT系统在原理上的区别，得出只有在谐振，弱耦合，品质比较高因数的物理条件下，SS型ICPT系统才与MCRWPT系统等效，由此阐明了ICPT系统与MCRWPT系统原理上的差异性，为进一步精确设计和优化ICPT系统与MCRWPT系统设计提供了模型基础。

无线电能传输WPT作为一种新兴的电力传输方式，与传统的电力传输方式相比，摆脱了充电导线的束缚，具有灵活，便捷等优点，逐渐吸引了国内外学者的普遍关注。随着研究的不断深入，WPT系统的传输效率，传输功率，稳定性和传输距离等性能基本上可以满足如手机，音响等一般产品的需求，但在各种无线充电设备普及之前，其电磁环境必须达到安全指标。尤其是在大功率应用设备，如电动汽车和智能家居等产品，人体长时间处于电磁超标环境，会对健康造成严重危害。因此，有效的电磁环境分析方法和抑制措施对WPT系统的发展具有重要意义。以WPT系统的电磁辐射分析和辐射抑制为研究对象，从正多边形平面线圈磁场建模。无线电能传输WPT主要是应用与集中植入式的医疗设备中进行无线供电。

无线电能传输WPT系统具有发射侧输出电流恒定以及对耦合机构错位的高容忍性等优点，近年来被普遍应用。然而WPT系统固有的非线性特性可能会导致系统失稳，因此文中以LCC-S型WPT系统为研究对象分析系统出现的不稳定现象。首先，将谐波状态空间(HSS)理论引入WPT系统建模，给出了将时域中的状态空间方程转化为HSS方程的方法，该建模方法考虑了系统中各次谐波的相互耦合作用，具有更高的精确度。其次，基于Pade近似等值延时环节，推导了基于HSS理论的闭环控制模式下系统的小信号模型。通过特征值的分布研究控制器参数以及硬件参数对WPT系统稳定性的影响规律。较后，通过仿真和实验验证了所建数学模型的准确性以及理论分析的正确性。无线电能传输WPT减少触电危险的同时很大程度上地提高了充电系统的安全性。北京无接触供电无线电能传输WPT

磁耦合无线电能传输WPT系统,其谐振补偿网络是系统的重要组成部分。江西感应式无线电能传输WPT系统

无线电能传输WPT的自动化耦合线圈优化设计方法。本发明根据WPT线圈的约束条件，分析线圈间能量传输效率与WPT线圈设计参数之间的函数关系，确定优化目标函数和优化变量;根据功率要求，选择合适规格的利兹线，再采用粒子群算法对设计参数进行寻优计算，确定粒子群的个体数量及种群迭代次数，同时设置每个粒子的初始参数。在迭代过程中，根据粒子的优化目标函数计算值，对粒子的参数进行更新。待迭代过程结束后，选择优化目标函数值较大的粒子参数。本发明搜索得到的线圈参数在满足设计约束的同时，可以使线圈间能量传输效率较高。自动化的设计过程可以节约大量的人力物力，而且目标明确，结果准确。江西感应式无线电能传输WPT系统

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