無線電能傳輸系統(tǒng)工作原理分析
發(fā)布時間:2020/10/31 21:18:15 訪問次數(shù):921
驅(qū)動電路將方波信號送入由發(fā)送線圈、MOS管Q4、電容C2及變壓器T1構成初級線圈,初級線圈把能量耦合發(fā)送給次級線圈,通過匝數(shù)比為1:500的變壓器T1進行電壓放大,后經(jīng)二極管D3,D4、D5及D6構成橋式整流電路整流和C3平滑,所獲得的直流電壓送至供電設備。
驅(qū)動電路采用9V直流電源供電,當方波信號為高電平時,三極管Q1導通,Q1的VCE較小,以致三極管Q2、Q3均截止。因此MOS管Q4的柵極處于高阻狀態(tài)(MOS管Q4處于截止狀態(tài)),即電子開關不導通,發(fā)送線圈不能往外發(fā)送電能。方波為低電平時,三極管Q1截止,Q1的C極處為高電平.
電路理論分別對磁耦合諧振式無線電能傳輸(MCR-WPT)的4種經(jīng)典發(fā)射接收系統(tǒng)模型進行傳輸功率和效率的理論分析和研究,同時提出一種綜合評價系統(tǒng)性能的方法,對串聯(lián)-串聯(lián)型(SS)、串聯(lián)-并聯(lián)型(SP)、并聯(lián)-并聯(lián)型(PP)和并聯(lián)-串聯(lián)型(PS)模型的傳輸功率和效率的變化進行對比分析。通過數(shù)值仿真和實驗結果表明,串聯(lián)-串聯(lián)型(SS)更適合于磁諧振耦合式無線電能傳輸系統(tǒng),且SS和SP的抗干擾性能比PP和PS更好。
傳輸結構的反射阻抗入手研究不同傳輸結構的傳輸效率和功率,傳輸效率一個指標得出SS傳輸結構更適合于高頻率、小負載的系統(tǒng)的結論。無線電能傳輸系統(tǒng)中傳輸效率和傳輸功率是系統(tǒng)性能的重要指標,研究這兩項指標需更具一般性,這樣才能更全面地反映系統(tǒng)的性能。
以兩個線圈(發(fā)射線圈和接收線圈)構成的WPT系統(tǒng)為研究對象,采用電路理論分別對4種發(fā)射接收系統(tǒng)模型進行傳輸功率和效率的理論分析和研究,并提出一種綜合評價系統(tǒng)性能的方法,對不同模型的傳輸功率和效率的變化進行對比分析,闡明不同結構對系統(tǒng)傳輸功率、效率的影響。由仿真和實驗表明,串聯(lián)-串聯(lián)型(SS)更適合于磁諧振耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)。
兩線圈WPT系統(tǒng)的等效電路,依據(jù)傳輸線理論和集總參數(shù)電路理論來研究系統(tǒng)的電路模型。SS型所示為發(fā)射端LC串聯(lián)-接收端LC串聯(lián)型兩線圈WPT系統(tǒng)的幾種參數(shù)下的等效電路,其他3種類型分別為串聯(lián)-并聯(lián)型(SP型)、并聯(lián)-串聯(lián)型(PS型)、并聯(lián)-并聯(lián)型(PP型)。

(素材來源:chinaaet和ttic.如涉版權請聯(lián)系刪除。特別感謝)
驅(qū)動電路將方波信號送入由發(fā)送線圈、MOS管Q4、電容C2及變壓器T1構成初級線圈,初級線圈把能量耦合發(fā)送給次級線圈,通過匝數(shù)比為1:500的變壓器T1進行電壓放大,后經(jīng)二極管D3,D4、D5及D6構成橋式整流電路整流和C3平滑,所獲得的直流電壓送至供電設備。
驅(qū)動電路采用9V直流電源供電,當方波信號為高電平時,三極管Q1導通,Q1的VCE較小,以致三極管Q2、Q3均截止。因此MOS管Q4的柵極處于高阻狀態(tài)(MOS管Q4處于截止狀態(tài)),即電子開關不導通,發(fā)送線圈不能往外發(fā)送電能。方波為低電平時,三極管Q1截止,Q1的C極處為高電平.
電路理論分別對磁耦合諧振式無線電能傳輸(MCR-WPT)的4種經(jīng)典發(fā)射接收系統(tǒng)模型進行傳輸功率和效率的理論分析和研究,同時提出一種綜合評價系統(tǒng)性能的方法,對串聯(lián)-串聯(lián)型(SS)、串聯(lián)-并聯(lián)型(SP)、并聯(lián)-并聯(lián)型(PP)和并聯(lián)-串聯(lián)型(PS)模型的傳輸功率和效率的變化進行對比分析。通過數(shù)值仿真和實驗結果表明,串聯(lián)-串聯(lián)型(SS)更適合于磁諧振耦合式無線電能傳輸系統(tǒng),且SS和SP的抗干擾性能比PP和PS更好。
傳輸結構的反射阻抗入手研究不同傳輸結構的傳輸效率和功率,傳輸效率一個指標得出SS傳輸結構更適合于高頻率、小負載的系統(tǒng)的結論。無線電能傳輸系統(tǒng)中傳輸效率和傳輸功率是系統(tǒng)性能的重要指標,研究這兩項指標需更具一般性,這樣才能更全面地反映系統(tǒng)的性能。
以兩個線圈(發(fā)射線圈和接收線圈)構成的WPT系統(tǒng)為研究對象,采用電路理論分別對4種發(fā)射接收系統(tǒng)模型進行傳輸功率和效率的理論分析和研究,并提出一種綜合評價系統(tǒng)性能的方法,對不同模型的傳輸功率和效率的變化進行對比分析,闡明不同結構對系統(tǒng)傳輸功率、效率的影響。由仿真和實驗表明,串聯(lián)-串聯(lián)型(SS)更適合于磁諧振耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)。
兩線圈WPT系統(tǒng)的等效電路,依據(jù)傳輸線理論和集總參數(shù)電路理論來研究系統(tǒng)的電路模型。SS型所示為發(fā)射端LC串聯(lián)-接收端LC串聯(lián)型兩線圈WPT系統(tǒng)的幾種參數(shù)下的等效電路,其他3種類型分別為串聯(lián)-并聯(lián)型(SP型)、并聯(lián)-串聯(lián)型(PS型)、并聯(lián)-并聯(lián)型(PP型)。

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