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二维全向无线充电信息物理融合系统建模与优化方法 预览
1
作者 孙朋朋 董云卫 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期568-575,共8页
本文解决两相交流电源供电下二维全向无线充电信息物理融合系统的能量传输效率优化问题,发现了系统的频率分叉现象及其能量传输机理,利用混成自动机理论建立了系统的形式化模型.制定了一种面向不同负载区间的多供电模式的最优输电控制... 本文解决两相交流电源供电下二维全向无线充电信息物理融合系统的能量传输效率优化问题,发现了系统的频率分叉现象及其能量传输机理,利用混成自动机理论建立了系统的形式化模型.制定了一种面向不同负载区间的多供电模式的最优输电控制策略和能量传输频率优化算法.论文对共振条件下的频率分叉现象进行仿真实验,验证了两相交流电源供电下能量的最优传输理论模型,可用于电动汽车、智能手机等移动装置的充电系统. 展开更多
关键词 二维全向 无线充电 能量传输 信息物理融合系统 频率分叉 两相交流电源 混成自动机 供电模式
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过耦合无线电能传输系统的最大功率输出控制 预览
2
作者 邢凯鹏 赖晓阳 +1 位作者 金楠 唐厚君 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期46-48,共3页
提出一种跟踪分叉频率并同时匹配次级阻抗的控制方法,实现了非对称系统在过耦合时的最大功率输出。利用Matlab分析了频率分叉和频率分裂现象的特点和异同;推导了临界耦合系数表达式,给出了在过耦合状态下的高低分叉频率的具体关系式和... 提出一种跟踪分叉频率并同时匹配次级阻抗的控制方法,实现了非对称系统在过耦合时的最大功率输出。利用Matlab分析了频率分叉和频率分裂现象的特点和异同;推导了临界耦合系数表达式,给出了在过耦合状态下的高低分叉频率的具体关系式和具体的控制策略。仿真和实验表明,所提出的方法能够有效实现非对称系统的最大功率输出。 展开更多
关键词 无线电能传输 过耦合 最大功率输出 频率分叉
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旋转超声加工系统的频率分叉研究 预览
3
作者 隆志力 张建国 +1 位作者 王超 邹建军 《电加工与模具》 2018年第1期51-54,共4页
以松耦合变压器构成的非接触电能传输系统与超声波换能器负载共同组成超声加工系统,构建了旋转超声加工的频率与阻抗数值模型,并通过Matlab Simulink平台建立了阻抗模型的仿真计算。结果表明:旋转超声加工的工作频率存在分叉现象,导致... 以松耦合变压器构成的非接触电能传输系统与超声波换能器负载共同组成超声加工系统,构建了旋转超声加工的频率与阻抗数值模型,并通过Matlab Simulink平台建立了阻抗模型的仿真计算。结果表明:旋转超声加工的工作频率存在分叉现象,导致超声加工系统可能工作在不同频率点。从实验角度对不同频率点的振动情况进行监测,发现不同频率点的超声能量输出是存在差异的。 展开更多
关键词 松耦合变压器 频率分叉 阻抗模型 超声加工
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无线能量传输负载自适应的频率分叉边界控制 预览 被引量:1
4
作者 闫啸宇 杨世春 +3 位作者 何红 杨海圣 徐斌 刘治钢 《电源学报》 CSCD 2017年第2期159-165,共7页
无线能量传输技术是一种新型的电能传输方式,是指相对于传统的利用导线连接的电能传输方式而言,电能从电源到负载的一种没有直接电气接触的能量传输方式,解决了传统导线直接供电的缺陷,是一种安全有效的电能传输方法.目前无线能量传输... 无线能量传输技术是一种新型的电能传输方式,是指相对于传统的利用导线连接的电能传输方式而言,电能从电源到负载的一种没有直接电气接触的能量传输方式,解决了传统导线直接供电的缺陷,是一种安全有效的电能传输方法.目前无线能量传输通常使用补偿电容的工作方式使系统在发射端(原边)与接收端(副边)同时工作于谐振状态,以提高输出能力.前期实验发现,无线能量传输系统的效率受等效负载的影响,选取合适的等效负载可以改善系统的效率.基于此,研究了负载对于系统效率和频率分叉的影响,设计了一个负载自适应控制策略,能够提高系统的能量传输效率,并且保证不出现频率分叉现象.该研究将对无线能量传输系统的可靠设计具有重要指导意义. 展开更多
关键词 无线能量传输 频率分叉 系统效率 等效负载
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PLCL-SS型ICPT系统距离及频率分叉特性研究 预览
5
作者 王珂 李俊 许正平 《电子器件》 北大核心 2017年第2期375-379,共5页
分析了原边LCL、副边串联补偿型感应电能传输系统的工作特性,推导了系统传输功率和传输效率与传输距离之间的定量关系;补偿电路的加入使得ICPT系统成为一个高阶系统,极易导致系统谐振频率不唯一;因此,采用回路阻抗角法分析了系统的频率... 分析了原边LCL、副边串联补偿型感应电能传输系统的工作特性,推导了系统传输功率和传输效率与传输距离之间的定量关系;补偿电路的加入使得ICPT系统成为一个高阶系统,极易导致系统谐振频率不唯一;因此,采用回路阻抗角法分析了系统的频率分叉特性,并给出了近似消除系统频率分叉的参数匹配条件;最后,设计系统相关参数并进行实验验证。 展开更多
关键词 PLCL-SS ICPT 距离特性 频率分叉 参数匹配
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感应耦合电能传输系统自持振荡控制 预览 被引量:2
6
作者 蓝建宇 唐厚君 耿欣 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期7-13,共7页
串并联补偿型感应耦合电能传输(inductively coupled power transfer,ICFF)系统在负载变轻时会发生频率分叉现象,传统变频控制的方法难以使系统稳定。针对这一问题,将自持振荡控制(self—sustain oscillation control,SSOC)理... 串并联补偿型感应耦合电能传输(inductively coupled power transfer,ICFF)系统在负载变轻时会发生频率分叉现象,传统变频控制的方法难以使系统稳定。针对这一问题,将自持振荡控制(self—sustain oscillation control,SSOC)理论应用到IC胛系统中。首先,分析变频控制下发生频率分叉时ICPT系统不稳定的原因。其次,用描述函数法建立ICPT系统的自持振荡控制系统,并通过Nyquist稳定性判据分析了系统的稳定性。最后,在实验样机上实现了ICPT系统的自持振荡控制。当负载变轻而发生频率分叉现象时,自持振荡器可以使系统自由振荡而趋于稳定,其动态性能良好,并且始终保持开关管的零电压开通(zero voltage switch,ZVS)状态。 展开更多
关键词 频率分叉 感应耦合电能传输 自持振荡控制 零电压开通
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基于频率分叉的宽频磁通信电路分析 预览 被引量:1
7
作者 姜金海 魏国 +3 位作者 宋凯 逯仁贵 朱春波 张千帆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期297-302,共6页
基于一种新型的基于磁耦合谐振与频率分叉的磁通信方式,使用1/2功率衰减原则来计算3d B带宽的边界条件,同时基于互感理论,推导出负载功率、功率比与通信容量的表达式。通过理论分析得到,带宽与通信容量存在一个最大值,而且通过边界条件... 基于一种新型的基于磁耦合谐振与频率分叉的磁通信方式,使用1/2功率衰减原则来计算3d B带宽的边界条件,同时基于互感理论,推导出负载功率、功率比与通信容量的表达式。通过理论分析得到,带宽与通信容量存在一个最大值,而且通过边界条件,可推导出最大带宽与通信容量的具体表达式。试验结果也表明,本文提出的新的磁通信方式在低频段,宽频带范围内有一个通信带宽与通信容量的峰值。 展开更多
关键词 磁通信 磁耦合谐振 频率分叉 带宽 通信容量
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基于磁耦合共振的无线能量传输特性分析 预览
8
作者 李炜昕 张合 《南京理工大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期118-122,共5页
为了提高磁耦合共振系统的能量传输效率,通过研究系统无线能量传输特性,探索了系统传输效率随耦合距离变化的规律。基于二端口网络分析方法,建立了磁耦合共振无线能量传输的等效电路模型,求解出共振系统发生频率分叉现象产生的条件... 为了提高磁耦合共振系统的能量传输效率,通过研究系统无线能量传输特性,探索了系统传输效率随耦合距离变化的规律。基于二端口网络分析方法,建立了磁耦合共振无线能量传输的等效电路模型,求解出共振系统发生频率分叉现象产生的条件以及最大效率时的频率表达式。通过数值仿真对共振系统传输特性进行了分析,揭示了系统的固有共振频率会随着耦合距离的增加,由两个相差较远的共振频率逐渐靠近,直至跨越临界条件,汇聚为一个共振频率的规律。实验结果与理论分析吻合,所建理论模型能够准确描述整个共振系统的能量传输特性。结论可为优化磁耦合共振无线能量传输系统工作效率提供理论依据。 展开更多
关键词 磁耦合共振 无线能量传输 共振频率 频率分叉
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磁耦合共振单发双收系统传输特性分析 预览 被引量:3
9
作者 李炜昕 张合 +1 位作者 李长生 丁立波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期191-196,共6页
针对电器设备、武器系统等应用中存在一个能量发送端同时为多个负载非接触供能的情形,基于磁耦合共振的无线能量传输原理,建立了磁耦合共振“单发双收”理论模型,求解出“单发双收”系统输出总功率的数学计算公式。理论分析发现“单... 针对电器设备、武器系统等应用中存在一个能量发送端同时为多个负载非接触供能的情形,基于磁耦合共振的无线能量传输原理,建立了磁耦合共振“单发双收”理论模型,求解出“单发双收”系统输出总功率的数学计算公式。理论分析发现“单发双收”系统传输特性与“单发单收”性质类似,即当发送线圈和接收线圈距离的耦合系数较大时,系统存在共振频率分叉现象,并随收发端距离的增大,频率分叉现象逐渐消失。当系统存在两个接收端时,共振频率随径向距离的变化而变化,并且两接收端耦合越强,偏移现象越明显。利用 OrCAD 仿真软件和实验手段对系统传输特性进行仿真分析和实验研究,结果显示,实验、仿真结果与理论分析结论相吻合,文中所建磁耦合共振“单发双收”理论模型能准确描述系统传输特性。 展开更多
关键词 磁耦合共振 多负载 频率分叉 无线能量传输
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串-并补偿结构大功率感应充电系统谐振变换器 预览 被引量:14
10
作者 程志远 朱春波 +3 位作者 魏国 宋凯 逯仁贵 田理达 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期44-48,共5页
通过互感模型建立了一、二次侧分别采用串联与并联补偿结构的一次端口等效电路[9,10],依据谐振特性表达式提出了一次侧品质因数的设计准则.控制策略上采用变频控制方式,应用状态机结构控制一次侧谐振电流极值,确保谐振变换器工作在谐振... 通过互感模型建立了一、二次侧分别采用串联与并联补偿结构的一次端口等效电路[9,10],依据谐振特性表达式提出了一次侧品质因数的设计准则.控制策略上采用变频控制方式,应用状态机结构控制一次侧谐振电流极值,确保谐振变换器工作在谐振频率附近,从而使得在无需获得二次侧信息的情况下即可保证系统最大功率传输.最后,设计了一台功率25kW、气隙12mm的感应充电系统,并通过实验验证了所提出控制方法的可行性. 展开更多
关键词 感应充电 补偿 谐振 频率分叉
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非接触电能传输系统参数非线性规划 预览 被引量:1
11
作者 孙跃 赵志斌 +1 位作者 苏玉刚 唐春森 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期353-360,共8页
针对非接触电能传输系统的频率分叉问题,提出一种改进的参数设计方法.将频率分叉参数模型等效为约束条件,以传输效率最高为目标,同时考虑输出稳压、参数额定值等条件,建立系统的非线性规划模型,采用遗传算法来优化模型参数.为了增强算... 针对非接触电能传输系统的频率分叉问题,提出一种改进的参数设计方法.将频率分叉参数模型等效为约束条件,以传输效率最高为目标,同时考虑输出稳压、参数额定值等条件,建立系统的非线性规划模型,采用遗传算法来优化模型参数.为了增强算法处理约束的能力,去掉对约束的整体归一化以增大约束的整体权重;对没有可行个体的种群,将核心约束的满足比例作为新的自适应罚参数,以降低违反核心约束个体的适应度.仿真与实验结果表明:该算法处理约束能力增强;所得参数能使系统稳定运行于零相角频率处,无分叉现象;发现系统在频率分叉区外仍可能存在频率稳定的区域,降低系统参数优化的约束强度. 展开更多
关键词 非接触电能传输 频率分叉 非线性规划 遗传算法 零相角频率 参数优化
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非接触电能传输系统与负载相关的两个边界条件 预览
12
作者 赵晓君 郑颖楠 《电源学报》 CSCD 2013年第3期91-95,112共6页
从效率角度出发研究了非接触电能传输系统负载对副边补偿结构选择的影响,得出了效率边界负载.为副边选取合适的补偿结构提供了依据;从稳定性角度出发研究了负裁与频率分又之间的关系。得出了稳定性边界负载。在既保证效率又保证稳定... 从效率角度出发研究了非接触电能传输系统负载对副边补偿结构选择的影响,得出了效率边界负载.为副边选取合适的补偿结构提供了依据;从稳定性角度出发研究了负裁与频率分又之间的关系。得出了稳定性边界负载。在既保证效率又保证稳定性的条件下,得出了负载的运行范围。 展开更多
关键词 松耦合变压器 谐振 效率 频率分叉
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经表皮能量传输系统电气参数优化设计 预览 被引量:5
13
作者 白亮宇 唐厚君 徐阳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期 12-17,共6页
由于经表皮能量传输系统各种参数之间存在着复杂的耦合和非线性关系,在确定系统电气参数时,需要根据设计指标反复调节才能获得期望值,过程复杂,计算量大,效率不高。提出一种用于经表皮能量传输系统电气参数初步设计的非线性约束最优化... 由于经表皮能量传输系统各种参数之间存在着复杂的耦合和非线性关系,在确定系统电气参数时,需要根据设计指标反复调节才能获得期望值,过程复杂,计算量大,效率不高。提出一种用于经表皮能量传输系统电气参数初步设计的非线性约束最优化模型。通过优化电气参数可以改善经表皮能量传输系统的电气特性。尝试使用遗传算法求取最优解。同时建立基于Matlab的仿真平台及研制了实验样机。通过仿真和实验结果,验证了在优化模型的最优解条件下,所提出优化模型的可行性与有效性。并讨论了系统的电磁辐射安全性。 展开更多
关键词 经表皮能量传输系统 频率分叉 非线性约束最优化 遗传算法 电磁辐射安全性
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非接触感应电能传输系统的频率分叉现象及移相控制策略 预览 被引量:11
14
作者 封阿明 毛志鑫 秦海鸿 《上海电机学院学报》 2010年第1期 17-21,共5页
以原副边均采用串联补偿方法进行研究,分析了非接触感应电能传输系统的高阶数学模型,探究了频率分叉实质,利用Matlab进行曲面仿真,了解系统的频率分叉现象,从而得出较为合理的补偿方案。分析了发生频率分叉时,如何选择优化的工作... 以原副边均采用串联补偿方法进行研究,分析了非接触感应电能传输系统的高阶数学模型,探究了频率分叉实质,利用Matlab进行曲面仿真,了解系统的频率分叉现象,从而得出较为合理的补偿方案。分析了发生频率分叉时,如何选择优化的工作频率,采用移相控制的方式使系统得到稳定的输出。 展开更多
关键词 频率分叉 移相全桥 谐振频率
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自治分段线性振荡系统的离散映射数值建模与稳定性分析 预览 被引量:6
15
作者 戴欣 黄席樾 孙跃 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期 72-77,共6页
为研究自治分段线性振荡系统中出现的分又及混沌动力学行为,系统建模及稳定性分析是一种必不可少的分析手段.本文通过构造周期内离散映射解析模型,并结合边界条件的动态数值求解,提出了一种动态离散映射数值建模方法,进而推导了用... 为研究自治分段线性振荡系统中出现的分又及混沌动力学行为,系统建模及稳定性分析是一种必不可少的分析手段.本文通过构造周期内离散映射解析模型,并结合边界条件的动态数值求解,提出了一种动态离散映射数值建模方法,进而推导了用以判定系统周期闭轨稳定性的Jacobian矩阵求解模型.最后,本文以电力电子系统中一种常用的5维软开关逆变自治振荡电路作为实例,通过模型仿真观察到频率的分又现象,并根据Jacobian矩阵的特征乘数对系统的稳定性进行了研究.基于该模型的仿真分析结果与实验系统中所观察到的现象一致,从而验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 自治分段 离散映射建模 频率分叉
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非接触电能传输系统频率分叉现象研究 预览 被引量:38
16
作者 韩腾 卓放 +2 位作者 闫军凯 刘涛 王兆安 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2005年第2期 44-47,76,共5页
效率是非接触电能传输系统研究的一个热点,适当的二次侧并联补偿电容能够提高系统的效率,但加入二次侧补偿电容容易使系统进入多谐振频率状态.本文从非接触电能传输系统的高阶数学模型出发,描述了频率分叉现象,并且用数值方法界定了分... 效率是非接触电能传输系统研究的一个热点,适当的二次侧并联补偿电容能够提高系统的效率,但加入二次侧补偿电容容易使系统进入多谐振频率状态.本文从非接触电能传输系统的高阶数学模型出发,描述了频率分叉现象,并且用数值方法界定了分叉区域.文章最后提出了一种在频率分叉现象下的二次侧并联补偿电容选择方法,实验证明基于这种方法选择的并联补偿电容能使系统传输效率显著增大. 展开更多
关键词 非接触电能传输 可分离变压器 并联补偿 频率分叉 效率
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频率分叉现象对无线电能传输系统的影响 预览
17
作者 刘素凡 韩如成 王涛鸣 《电气传动自动化》 2017年第6期14-18,共5页
针对磁耦合感应式无线电能传输技术中频率分叉对输出特性的影响,首先利用Matlah仿真分析了频率分叉反映参数、传输效率和耦合因数、失谐因子的关系,然后分析了有效传输距离的影响因素。结果表明,当磁耦合感应式无线电能传输技术工作... 针对磁耦合感应式无线电能传输技术中频率分叉对输出特性的影响,首先利用Matlah仿真分析了频率分叉反映参数、传输效率和耦合因数、失谐因子的关系,然后分析了有效传输距离的影响因素。结果表明,当磁耦合感应式无线电能传输技术工作在临界耦合状态、主谐振频率处或过耦合状态、从谐振频率处时,频率分叉反映参数最大,当其工作在主谐振频率处时传输效率最大。且其有效传输距离与谐振线圈的半径和匝数成正比。 展开更多
关键词 无线电能传输 磁耦合感应式 频率分叉反映参数 传输效率 有效传输距离
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串-串补偿松耦合全桥谐振变换器 预览 被引量:3
18
作者 陈红新 刘建 +1 位作者 蒋世全 牛海峰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2009年第10期 73-76,共4页
对串-串补偿的松耦合谐振变换器进行了研究。在忽略谐波的条件下,根据正弦等效原理,推导出输入电压和输出电压的关系式,利用归一化的分析方法并借助Matlab仿真软件,计算得出工作频率、负载和耦合系数对输出电压的关系曲线。推导并... 对串-串补偿的松耦合谐振变换器进行了研究。在忽略谐波的条件下,根据正弦等效原理,推导出输入电压和输出电压的关系式,利用归一化的分析方法并借助Matlab仿真软件,计算得出工作频率、负载和耦合系数对输出电压的关系曲线。推导并计算出系统发生频率分叉现象时次级品质因数的临界值,得出重载时该变换器会发生频率分叉现象,并给出在某种情况下补偿电容和工作频率的合理选择。最后,基于实验样机进行了实验验证。 展开更多
关键词 变换器 耦合 补偿/频率分叉 品质因数 输出功率
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松耦合全桥谐振变换器的传输特性研究 被引量:1
19
作者 刘建 王慧贞 《电源世界》 2007年第7期 3-7,共5页
本文对基于非接触式感应电能传输技术的全桥谐振变换器的传输特性进行了研究。首先,文中以原副边均采用串联补偿为例进行分析,通过Matlab仿真计算,得出了这种情况下补偿电容的变化、负载的变化对原边谐振频率和传输特性的影响。其次,分... 本文对基于非接触式感应电能传输技术的全桥谐振变换器的传输特性进行了研究。首先,文中以原副边均采用串联补偿为例进行分析,通过Matlab仿真计算,得出了这种情况下补偿电容的变化、负载的变化对原边谐振频率和传输特性的影响。其次,分析了发生频率分叉现象时工作频率该如何选择,并利用反映阻抗的概念分析了变换器的功率传输能力。最后,基于实验样机对文中的分析与结论进行了实验验证。 展开更多
关键词 补偿 传输特性 谐振频率 频率分叉现象
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