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科学家开发出新型功率控制器系统 用于无线电力传输

盖世汽车 刘丽婷 2021-10-20 16:49:44

盖世汽车讯 据外媒报道,神户大学(Kobe University)海事科学研究生院Mishima Tomokazu副教授和中国台湾国立中兴大学(National Chung Hsing University)Lai Ching-Ming副教授联合研发出新型功率控制器系统,可用于无线电力传输,不仅具有超高精度和效率,且其电路也比现有系统更简单。该技术方案将有效减少无线电力传输设备中的电路元件数量、成本和重量。

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(图片来源:神户大学)

无线传输系统是以非接触方式将电能传输到电动车辆内的电池,例如工厂中的自动导引车、电动汽车和船舶。因此在提高电能利用的便利性和清洁能源的发展方面,无线传输系统广受关注。在无线传输系统中,非接触式电力传输发生在传输(Tx)线圈和接收(Rx)线圈之间。但是,如果两个线圈之间的距离(间隙)增加,并且不再处于最佳位置,则会损失大量传输功率。为了防止因此导致的功率损失和效率降低,就需要根据电池容量控制电气参数,例如Tx和Rx线圈电流的频率。因此,电源转换和控制器设备的结构变得更加复杂。

为解决上述技术问题,副教授Mishima等人开发出一种新颖的控制策略,即将谐振频率跟踪和负载阻抗调节应用于Tx侧的高频逆变器。通过Tx线圈的电流和电压之间的相位差,谐振频率跟踪能以高效方式自动调整高频逆变器的运行。此外,将增量总和转换(delta sigma transformation,处理电信号的技术)应用于高频逆变器的脉冲密度调制,从而无需在Rx侧使用复杂的额外控制器。通过这种方式,研究人员开发出一种新颖、实用且具有成本效益的功率控制方案,使无线电力传输系统能够从Tx侧以高精度和高效率运行。

研究人员已成功简化了Rx侧电源转换电路的结构,以及电源控制器的逻辑方案。该系统的成功研发和试验均表明,组件数量可以被减少,从而实现高度可靠和具有成本效益的无线传输系统。这项技术对于电动汽车、无人机和其他需要紧凑外形的同类轻量化车辆尤为有益。此外,该研究成果还可应用于植入式医疗设备的生物医学无线电力传输,如心脏起搏器等。

*特别声明:本文为技术类文章,禁止转载或大篇幅摘录!违规转载,法律必究。

本文地址:https://auto.gasgoo.com/news/202110/20I70277185C409.shtml

文章标签: 前瞻技术
 
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