全球旧事资料 分类
一基础理论1非接触感应式电能传输系统的基本原理无接触感应式电能传输(Co
tactlessI
ductivePowerTra
sfer
是利用变压器的感应耦合的特点如图1,将传统变压器的感应耦合磁路分开,初、次级绕组分别绕在不同的磁性结构上,电源和负载单元之间不需要机械连接进行能量耦合传输。这种初、次级分离的感应耦合电能传输技术不仅消除了摩擦、触电的危险,而且大大提高了系统电能传输的灵活性,显著减小了负载系统的体积和重量。正因为感应式电能传输系统的功能性好、可靠性高、柔性好,加上无接触无磨损的特性,能够满足各种不同条件下电工设备用电需求,同时兼顾了信息传输功能的需求。在十九世纪末二十世纪初,特斯拉就提出交流磁场驱动小灯,但是由于技术和材料的限制,效率很低。随着电力电子技术、高频技术和磁性材料的巨大发展以及多种场合下电工设备感应式供电需求的增长,这种新型的能量传输技术正逐步兴起。
图1非接触感应式电能传输系统
2非接触感应式电能传输系统的结构及工作原理相对于传统的感应电能传输系统,非接触感应式电能传输系统
耦合程度较小,为了增加磁能积利用率,减小体积,提高系统的功率传输能力,初级电路通常采用高频变流逆变技术,使交流电压在较高的频率上工作。如图2所示,非接触感应式电能传输系统的基本结构包括:初、次级电路以及感应耦合电磁结构。初级交流电压经初级变换器,由初级绕组与次级绕组耦合,次级绕组耦合得到的电能经次级变换器供给负载使用,同时利用初次级绕组还可以实现信号的双向传输。
1
f图2非接触感应式电能传输系统构成框图系统工作时,在输入端将经整流、逆变的单相低频交流电转换成高频交流电流供给初级绕组。次级端口输出的电流为高频电流,根据负载用电需要,若为直流负载,则将高频电流经过整流为负载电能传输;若为交流负载,则根据需要进行交交变频或交直交逆变处理。这种能量传输方式有以下优点:1、没有裸露导体存在,感应耦合系统的能量传输能力不受环境因素,如尘土、污物、水等的影响。因此这种方式比起通过电气连接来传输能量,更为可靠、耐用,且不发生火花,不存在机械磨损和摩擦;2、系统各部分之间相互独立,可以保证电气绝缘;3、能够采用多个次级绕组接收能量时可为多个用电负载电能传输;4、变压器初、次级可以相互分离,配合自由,可以处于相对静止或运动状态,适用范围也更广泛。二无接触电能传输系统的拓扑结构模型非接触感应式电能传输系统有三个环节:即r
好听全球资料 返回顶部