电梯轿厢无接触式电能传输装置的研制

研制的电梯轿厢无接触式电能传输装置采用磁耦合原理实现电能的无接触传输,可避免传统供电方式中轿厢的随行电缆疲劳破损的弊病.按楼层电站式的无接触取电方案,确保了无接触能源传输系统的绿色和环保,可避免高频导轨磁场裸露所引起的污染和隐患.静止式盘型可分离变压器的原、副边线圈串联了谐振电容以消除其漏感,使得在谐振频率点附近保持了较高的电压增益和功率传输能力.馈电部件和受电部件中均引入了闭环控制策略,使部件工作在最佳状态.在装置的传输功率超过300 W、无接触距离10～15mm的情况下,其传输效率达到了84％.     

基于滑动载波方式的电梯轿厢信息传输装置

研制的基于滑动载波方式的电梯轿厢信息传输装置,采用磁耦合原理实现了电梯控制信息的非接触式传输,避免了传统方式中轿厢的随行电缆易疲劳破损的弊病。滑动载波装置的调制解调环节采用高集成度载波通信芯片ST7540完成载波信息的收发,装置的总线接口采用集成模块实现CAN‐bus网络和 UART 设备之间的数据通信,磁耦合器的设计考虑了最佳功率传输。该装置具有零误码率的传输可靠性,对外无电波干扰的电磁兼容性,既能满足新装电梯的设计要求又方便对已安装的传统随行电缆通信方式进行升级改造等优点。     

心脏泵透皮能源传输系统的试验

人工心脏大多通过穿过皮肤的导线进行供电,人为制造了一个可能的感染源,且给病人的日常生活造成很多不便,为了解决这一问题,设计了一套透皮能量传输系统,利用电磁感应原理通过非接触耦合进行能量传递,实现人工心脏植入人体后的无线能量传输.试验研究了该系统变压器次级线圈匝数、开关频率及变压器气隙的大小对系统性能的影响.结果表明:变压器初级线圈30匝、次级线圈60匝时,传输效率最高,性能最好;开关频率为40 kHz时,系统传输效率最高;透皮能量传输系统的传输效率随变压器气隙的增大而减小,当气隙在0～3 mm范围内时效率在60％～80％之间;气隙超过3 mm时效率明显降低.     

一种用于高压电力电子开关的新型多路输出隔离供电系统

为了改善目前电力电子开关在高电压等级下隔离变压器数量过多、传统多路供电系统过于庞大的问题,提出了一种新型的多路输出隔离供电系统。采用变压器松耦合技术,为该多路隔离供电系统设计了一种新型电路拓扑结构,推导了其参数计算公式,对关键参数进行了选值与优化,并在需要20路输出供电的串联IGBT电力电子开关电路中进行了实验验证。实验结果表明:在满载情况下,供电电路的输出电压稳定在18V,可以为20路电力电子开关稳定供电;系统在缩小体积和空间的基础上实现了高电压隔离,隔离直流电压高达30kV,并且此系统能够拓展至更多电力电子开关串联应用中。实验证明了该供电系统的实用性和设计方法的可行性。     

非接触式移动电源技术研究

研究了提高非接触式移动电源系统传输效率的方法.提出了一种可以实现零电压、零电流开关的移相全桥PWM逆变器的电路拓扑结构,这种电路拓扑可以显著提高逆变器的频率,降低开关损耗.对于非接触式移动电源的能量传输装置,提出了一种新型的基于松耦合变压器构成的结构.建立了松耦合变压器的数学模型和参数计算方法,研究了原边线圈处于不同位置的松耦合变压器的传输效率.     

新型无接触感应耦合电能传输技术研究综述

阐述了无接触感应耦合电能传输技术的工作原理,给出了感应耦合电能传输技术的基本定义.对松耦合变压器的典型物理结构进行了分析与比较,对无接触感应耦合电能传输系统主电路拓扑结构进行了深入研究,得出了系统在不同结构下的等效电路,推导了不同漏感补偿拓扑下的补偿参数.分析了无接触感应耦合电能传输系统中高频逆变器结构及性能,并对系统的功率传输及控制情况进行了分析.结合目前无接触感应耦合电能传输技术的研究现状与不足,探讨了无接触感应耦合电能传输技术的发展趋势与研究方向.     

无网受流列车涡流热效应研究

非接触电能传输系统中的无网受流列车将受到耦合机构的电磁能量交换的影响,譬如车身、底盘、轨道等金属结构在高频电磁场中会感应出涡流产生热损耗并带来安全隐患.以设计有非接触式供电系统的100%低地板有轨电车为研究对象,先确定耦合结构使用的线圈形状,并基于该耦合结构搭建了简化的整车仿真模型.利用ANSYS软件对列车模型中的车厢、转向架、钢轨等主要部分进行涡流场、温度场仿真分析,得到了列车各部分的具体发热情况.研究结果表明：非接触电能传输系统所构建的高频电磁场将在车体中感应出涡流导致列车部件发热,但所造成的温升对列车的正常运行并无干扰.     

采用无线技术的供电系统设计

无线供电是一种既方便又安全的供电应用新技术,它无需任何物理上的连接,就可以将电能近距离无接触地传输给用电器。更重要的是,无线供电可以透过非金属物质进行传输,非常的方便。现在最主要的无线供电方案有：电磁波方案;磁耦合方案;非辐射性谐振磁耦合方案。鉴于简单、易行,及可操作性。本文的无线供电依据的主要是电磁感应原理,文中设计了一种简易的无线供电系统,只要发射线圈和接收线圈之间的距离在27cm以内,就可以稳定的输出5V直流电压,整个系统的传输效率约为38.7%。     

多媒体无线设备感应充电装置设计

感应充电电源是通过电磁波进行电能传输的装置,其包括高频激发和接收两个部分.文中以推挽式电路结构为原型,设计了感应充电装置,并利用耦合感应器的漏感与串联补偿电容实现串联谐振.控制电路中采用了脉宽调制芯片与单片机技术,完成了感应充电谐振点频率的跟踪与输出功率的稳定控制.这样克服了松耦合变压器的漏感大,耦合系数随着耦合的松紧而实时改变,电磁干扰大,变换器效率低等缺点.经实验验证,在24 V交流电源供电下,初级次级线圈耦合的距离从2 mm至100 mm都能完成充电控制,结果表明该装置及其控制方法具有好的推广价值.     

不同供电模式下光伏空调系统采暖性能研究

针对光伏空调系统在不同供电模式下的性能进行了实验研究,分别考察了市电供电、电池板-蓄电池联合供电、蓄电池单独供电模式下系统的供热性能,研究发现市电供电模式下系统效率为3.7;蓄电池单独供电模式下系统效率为3.57;电池板-蓄电池联合供电模式下系统效率为0.38.     

体内微机电系统无线能量传输技术的研究

无线能量传输技术主要利用电磁感应原理来传递能量,是近年来比较热门的新型电能供给技术,在许多场合有着广泛的应用前景.对无线能量传输技术进行详细的分析和研究.首先介绍了基于松耦合电磁感应的体内微机电无线能量传输系统的基本原理和基本结构,然后以互感模型为基础,建立了等效电路和数学模型,最后通过计算机仿真和实验对比,分析和讨论了无线能量传输系统电磁耦合结构参数对其系统性能的影响.     

车载方波电源的设计

为在汽车上使用普通家用电器设备,采用推挽式功率变换电路研制了车载方波电源逆变器。该电源以TL494为控制芯片,输出推挽信号驱动MOSFET的导通与截止,通过设计的高频脉冲变压器输出幅值220V,正负交变的方波信号。实验结果表明,设计的车载方波电源能满足普通家用电器设备使用的要求。     

直驱电梯驱动系统直流环节电磁辐射建模与仿真

直驱电梯驱动系统产生的电磁干扰是影响系统正常运行的主要干扰源之一,其具有能量大、频带宽、难预测等特点,针对直驱电梯系统的电磁干扰问题,采用多软件联合仿真的方法对电梯驱动系统动力线缆的电磁辐射干扰进行预测研究。通过搭建电梯矢量驱动控制系统,提取直流供电电源的电流作为干扰源,在FEKO电磁仿真软件中建立直驱电梯动力线缆模型,仿真分析了在干扰源作用下电梯内外电场强度分布情况。仿真结果表明,利用多软件联合仿真方法对直驱电梯电磁兼容仿真建模具有工程参考价值。     

基于超级电容的有轨电车无线供电可行性

传统的超级电容有轨电车一般采用接触轨或第三轨的方式进行供电,这两种方法普遍存在电刷磨损、断轨产生电弧、摩擦发热量大等问题。为此,本文研究了一种针对超级电容有轨电车的无线电能传输装置。首先,通过对该装置的系统构成和电路拓扑结构的分析;其次,根据超级电容有轨电车功能、输出输入特性要求,采用仿真分析的方法获取了该装置的系统传输效率与空间磁场矢量;最后,通过试验验证了该装置的系统效率和传输最优距离。结果表明：本文提出的无线传能装置的系统效率达到80%左右,可用于超级电容有轨电车的实际供电,为超级电容有轨电车采用无线传能技术替代接触轨供电提供依据。     

蓄电池在微电网中储能控制技术研究

微电网中含有负荷、发电、输配电等系统,为了保持电能质量和系统可靠性,就必须保持功率的动态平衡,储能系统通过吸收和发出功率保证了系统的稳定及供电质量的可靠。文中简要分析了包含储能系统的微电网的系统结构,研究了适用于微网的储能设备的控制方式,根据铅酸蓄电池的性能特性,在实验基础上对微电网中铅酸蓄电池储能容量进行了分析计算。     

电动汽车无线充电系统参数对耦合影响的研究

为提高电动汽车无线充电系统耦合能力以增强系统的传输效率, 总结了现有的无线电能传输(WPT: Wireless Power Transmission)方式, 分析了基于磁感应耦合电能传输(ICPT: Inductive Coupled Power Transfer)技 术的电动汽车无线充电系统的工作原理, 建立了带有磁芯的 ICPT 系统互感计算模型, 对系统互感与磁芯属性、 线圈属性、 轴偏移距离的关系以及不同结构松耦合变压器的磁屏蔽效果进行了仿真分析。 结果表明, 磁芯属性 对系统互感的影响有上限, 而线圈属性对系统互感的影响无上限, 发射端摆放条形磁芯且接收端摆放圆盘形磁 芯的 ICPT 系统能满足电动汽车无线充电系统的电源需求和电磁屏蔽要求。     

基于电力GIS的供电抢修调度系统的研究与设计

供电抢修调度系统通过安装于供电抢修车的GPS定位终端实时将抢修车的位置、状况信息传回监控中心,基于交通GIS与电网（220kV、110kV、35kV、10kV）GIS,监控中心的大屏幕可展现电力故障点的相关信息以及附近车辆的位置、状况信息,包括变台台区信息、线路信息、用户信息、抢修车辆工况及联系人信息等。详细介绍了该系统的工作原理、设计方案以及系统的实现。