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新型恒定一次侧电流无接触电能传输系统的建模与优化
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:《中国电机工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM724[电气工程—电力系统及自动化]
  • 作者机构:[1]湖南大学电气与信息工程学院,湖南省长沙市410082
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(60775047);湖南省自然科学基金项目(05JJ30191):湖南省教育厅科研项目(08C607).
中文摘要:

提出一种新型无接触式感应耦合电能传输系统(inductively coupled power transfer,ICPT),系统一次侧线圈与电感/电容/电容所组成的谐振槽谐振、二次侧线圈与补偿电容并联谐振。利用互感理论,分别建立相互分离的原边等效电路模型和负载等效电路模型,采用正弦交流分析法对其等效电路模型进行分析,获得谐振槽电容及电感元件的参数计算公式,导出系统向负载传输功率及输出电压的计算表达式,并对谐振槽元件参数进行优化设计,以便减小装置体积,降低成本。额定频率下系统一次侧线圈电流保持恒定而与负载大小无关,保证电能由电源向负载的稳定传输。同时谐振槽输入电流随负载的减小而减小,提高系统的部分负载能效值。PSpice仿真实验验证该系统的上述优点。

英文摘要:

A new contactless inductively coupled power transfer (ICPT) system was proposed in this paper. The primary coil was tuned with an inductor/capacitor/capacitor (LCC) resonant tank, and the second coil was parallel tuned with a compensation capacitor. Based the pick-up load equivalent equivalent model were derived on mutual inductance theorem, model and primary circuit separately. With sinusoidal AC analysis, closed-form expressions of circuit elements in the resonant tank were deduced and equations about output power and voltage were derived too. The LCC resonant tank elements were optimized in the design for minimizing the size and lowering the cost. Constant primary winding current independent of load level is inherent in the proposed system so that power could be transmitted from power source to load in a stable manner, Superior part-load efficiency is another virtue in the proposed system, for the input current of the resonant tank is decreased with the decrescence of load. PSpice simulations are provided to illustrate the superiority of the proposed system.

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970