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電子發燒友網>電子資料下載>電磁兼容設計>強地耦合單線電容式電力傳輸系統的建模

強地耦合單線電容式電力傳輸系統的建模

2020-05-07 | pdf | 1.15 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  本文通過對單導線電容式功率傳輸(CPT)系統的建模,揭示了其與地面強耦合的功率傳輸機理。提出了一種將地面視為準導電介質的等效電路。確定了等效電路模型的參數,包括CPT系統耦合板之間的電容、單線電感和線地之間的電容以及接地等效阻抗。利用該模型分析了系統諧振頻率對應的最大功率傳輸容量,指導了系統的調諧設計。建立了一個單導線CPT系統的原型,并進行了CST(Computer Simulation Technology)仿真,以顯示系統中的電場和磁場分布,以及指示系統潮流方向和大小的Poynting矢量。結果表明,在頻率和負載變化情況下,理論模型預測的輸出電壓和功率與仿真和實際結果吻合較好。研究了CPT系統二次側懸掛單線的不同長度,驗證了該模型在不同地效水平下的有效性。指標術語無線功率傳輸,電容功率傳輸,單線CPT系統。

AL t4518532871128064

  近年來,無線電源以其方便、安全的特點,逐漸取代傳統的固定接觸電源。基于磁耦合的感應功率傳輸(IPT)技術是目前實現無線功率傳輸(WPT)的主流解決方案,在工業、商業和生物醫學等領域有著廣泛的應用,如潔凈室材料處理、手機充電墊、植入起搏器等然而,IPT不適合在金屬屏障或金屬周圍環境中進行非接觸式功率傳輸,在電磁干擾(EMI)、物理尺寸和功率損耗方面有許多實際局限性[4-7]近年來,基于電場耦合的CPT被提出并引起了人們的廣泛關注。這項技術使功率傳輸能夠跨越金屬屏障,具有潛在的低電磁干擾,并減少功率損耗與更簡單的耦合配置。CPT系統適用于固定電源和移動負載之間存在金屬物體的應用,例如電動汽車、移動電話和筆記本電腦的充電平臺[8,9];應盡量減少電磁干擾和加熱問題的應用,例如生物醫學植入物[10,11];或者總耦合尺寸需要最小化并集成到IC集成電路)[12,13]中。

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