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| 1 | 无线电能传输技术的研究现状与应用综述(英文)显示文摘无线电能传输技术是一种通过电磁效应或者能量交换作用实现从电源到负载无电气接触地进行电能传输的新型输电方式,相比传统导线输电方式,其具有安全可靠等优点,尤其适用于一些特殊的应用场合,因此受到了越来越广泛的关注。在现有研究和综述的基础上,回顾了4种广泛应用的WPT技术在近场耦合和远场辐射方面的研究现状和应用。近场耦合技术主要包括磁感应耦合和磁耦合谐振类型,远场辐射技术包括微波辐射和激光发射类型。总结了这4种主要无线电力传输技术的基本结构和工作原理,并对它们进行对比分析。然后分别对4种主流无线电能传输技术的研究现状和待研究的关键问题进行分析,并总结了这些技术在一些重要领域的应用研究,如交通运输、医疗电子、消费电子和空间太阳能等领域。最后讨论了无线电能传输技术的应用前景与发展趋势。 | 范兴明 高琳琳 莫小勇 赵迁 贾二炬 | 2019 | 电工技术学报2019，34，7： | 62 |
| 2 | 磁耦合无线电能传输系统异物检测技术综述显示文摘随着磁耦合无线电能传输(wirelesspowertransfer,WPT)系统的应用推广,异物检测技术的研究越来越受到关注。该文综述国内外磁耦合WPT系统异物检测技术的研究现状,首先总结各文献中有关异物和异物检测技术的概念和定义,介绍研究异物检测技术的主要团队,重点分析目前金属异物对磁耦合WPT系统的影响机理、影响规律和金属异物影响下磁耦合WPT系统的建模方法及异物检测方法方面所取得的主要研究成果,给出几种常用的异物检测方法的优缺点和适用范围,论述异物检测技术的未来研究方向。 | 苏玉刚 侯信宇 戴欣 | 2021 | 中国电机工程学报2021，41，2： | 36 |
| 3 | 全方向无线电能传输技术研究进展显示文摘全方向无线电能传输技术由于具有位置鲁棒性好、安全可靠性高、环境亲和力强等独特优势受到国内外研究机构和科研院所的广泛关注。首先,对全方向无线电能传输技术应用领域和国内外的发展进行了总体的阐述;接着,对该技术电磁耦合系统的关键基础问题进行了详细的分析,主要包括电磁耦合结构的设计与优化、磁场方向控制策略和电磁兼容3个方面;最后,讨论了实现该技术工程化、产品化和商业化亟待解决的关键问题和技术难点,并对其应用前景作了进一步的展望。 | 谢文燕 陈为 | 2020 | 电力系统自动化2020，44，4： | 22 |
| 4 | 基于遗传算法的SS型磁耦合WPT系统负载与互感识别方法显示文摘负载与互感参数的识别问题是提升磁耦合无线电能传输(WPT)系统性能的关键问题,基于遗传算法提出一种SS型磁耦合WPT系统的负载与互感识别方法,在考虑系统高次谐波影响的条件下建立系统稳态电路模型,进而得到系统电路参数及状态变量之间关系的数学描述,在此基础上引入遗传算法,将系统的参数识别问题转化为寻优问题,从而给出系统负载以及互感参数的识别方法。该识别方法无需增加额外电路以及相关控制,因此降低了电路复杂度并且减小了系统体积。仿真及实验结果均验证了该方法的可行性及有效性。 | 苏玉刚 陈龙 吴学颖 卿晓东 唐春森 | 2018 | 电工技术学报2018，33，18： | 19 |
| 5 | 基于振动理论的MCR-WPT系统频率分裂特性研究显示文摘为了进一步揭示磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统频率分裂现象的物理原理,并建立一套使得系统工作在最大传输功率状态的工作准则,提出了一套建模分析方法。首先根据基尔霍夫电压定律对MCR-WPT系统进行了时域建模,并通过矩阵计算得到了传输功率的解析表达式。然后基于振动理论,分析了传输功率的频率分裂现象,阐述并推导了系统的几个关键参数:系统固有频率、电路固有频率和共振频率。接着深入分析了系统固有频率和电路固有频率之间的关系,进一步揭示了频率分裂及系统共振的物理原理。最后,通过实验验证了该理论的有效性和正确性。 | 孙跃 廖志娟 叶兆虹 唐春森 王佩月 | 2018 | 电工技术学报2018，33，13： | 15 |
| 6 | 基于双D形正交混合拓扑的感应电能传输系统恒流输出研究显示文摘为提高电动汽车无线充电在变负载条件下的线圈抗偏移能力,提出一种基于双D形正交(double-Dquadrature,DDQ)混合拓扑的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统参数配置及优化方法。结合DDQ线圈的自解耦特性,分别采用一次侧与二次侧对称的LCL谐振网络、LC串联谐振网络,构成系统的双能量传输通道;进一步通过配置相应的电感与电容值,使两通道的输出电流均与负载无关,而分别与线圈互感成正比与反比关系,基于电流叠加方式达到变负载条件下恒流输出的目的。在此基础上,分析恒流输出下的DDQ线圈互感变化规律,并通过优化参数Lt1与Lt2,使IPT系统可允许的拾取偏移最大。仿真与实验结果表明,在所容许0%~49.3%的互感变化范围内,二次侧输出电流在变负载条件下均具有不超过±5%的稳流效果。 | 李砚玲 杜浩 何正友 | 2020 | 中国电机工程学报2020，40，3： | 14 |
| 7 | 磁耦合谐振式无线电能传输系统线圈优化研究显示文摘无线电能传输系统耦合线圈设计是影响系统性能的主要因素。针对两线圈磁谐振式无线电能传输系统建模,分析得出只改变线圈品质因数条件下,系统最优传输功率与最大传输效率一定不拟合。应用ANSYS电磁仿真与MATLAB数值计算相结合的方式,分析在无线电能传输系统其它参数确定时,圆形平板线圈匝距、半径、匝数改变时的空间磁场分布与系统传输特性。仿真结果表明,增大线圈半径与匝数、减少线圈匝距均可有效提升系统的传输性能,增大线圈半径可增加传输距离,增大线圈匝数可增加系统工作频率范围。分析结果为优化磁耦合谐振线圈提供了理论依据。 | 黄云霄 张强 牛天林 徐晨洋 | 2017 | 计算机仿真2017，34，10： | 8 |
| 8 | 基于磁耦合谐振式电动汽车无线充电方案研究显示文摘相对于传统的有线充电模式,无线传输技术不依赖于传输介质,具有安全、灵活等特点。本文利用耦合电路知识推导出传输功率和效率公式。利用单一变量对特定的因素进行实验,从实验数据中分析各种因素对传输效率的影响。通过仿真和实验验证了传输距离和对系统的影响,并总结无线电能输出电压和传输效率与各参数的关系。 | 李伟勇 刘伟 黄栢淇 邓伟杰 | 2019 | 电子设计工程2019，27，12： | 7 |
| 9 | 多旋翼无人机无线充电技术研究进展与发展趋势显示文摘多旋翼无人机在多领域的应用,使得无人机无线充电技术备受关注。该文对多旋翼无人机无线充电技术进行了综述。首先,总结了无人机无线充电技术的三种不同结构和原理;然后,重点对磁场耦合式和电场耦合式无人机无线充电技术近期研究成果和相关的热点问题进行了阐述,主要分为耦合机构和错位应对方案研究;最后,对多旋翼无人机无线充电技术的发展趋势进行了展望,论述了亟待解决的关键技术。 | 武帅 蔡春伟 陈轶 柴文萍 杨世彦 | 2022 | 电工技术学报2022，37，3： | 7 |
| 10 | 电动汽车无线充电线圈偏移情况下的效率提升显示文摘电动汽车无线充电过程中线圈偏移问题经常发生,可能造成系统传输效率的降低和增加系统的不稳定性。针对两种电动汽车无线充电过程中出现的线圈偏移问题进行了互感、传输效率的理论计算与分析。在此基础上,运用Matlab对线圈科学设计、阻抗网络优化、平板磁芯耦合的3种无线电能传输系统进行仿真。结果表明3种方法均能有效提高充电系统线圈偏移情况下无线电能的传输效率。 | 黄云霄 张强 徐晨洋 牛天林 | 2017 | 测控技术2017，36，5： | 7 |
| 11 | 多中继模式无线电能传输系统建模与传输效率分析显示文摘随着高压输电线路在线监测装置的发展,其供电问题亟待解决。对于柱上设备来说,除了实时感应取能技术外,还需要进行中远距离无线电能传输。针对多中继模式无线电能传输系统,利用互感耦合理论对其进行建模分析。结合仿真方法,进一步分析了负载电阻对系统传输效率的影响规律,为多中继模式无线电能传输系统的设计提供了理论依据。最后,设计了试验系统,验证了理论分析的有效性和正确性。 | 亢凯 侯信宇 左志平 费迎军 | 2019 | 电器与能效管理技术2019，0，17： | 5 |
| 12 | E类源磁谐振无线驱动LED系统的恒流设计显示文摘采用E类放大器的磁谐振方式无线驱动LED系统中,由于前端E类放大器对末端负载变化敏感,而影响LED负载的恒流驱动特性。基于此,首先通过引入改进E类放大器实现其恒压输出特性,进一步在线圈传输网络的输出侧增加无源补偿网络,设计其输出阻抗近似为无穷大,以实现LED负载的恒流驱动。无源补偿网络采用二端口传输矩阵法设计其输出阻抗,并根据设计条件确定出相应的电路结构及参数。最后考虑了在寄生参数影响的情况下,对磁谐振无线电能驱动LED系统的传输特性进行了分析,并通过仿真和实验验证了该系统恒流设计方法的有效性。 | 卢伟国 夏艳 李惠荣 刘黎辉 周雒维 | 2018 | 电机与控制学报2018，22，1： | 4 |
| 13 | 感应电能传输系统分段供电的双自由度鲁棒控制显示文摘感应电能传输(IPT)系统在采用分段供电模式时,由于跨区段处励磁磁场强度分布不均,总会引起负载端拾取功率波动,影响系统稳定性及性能。针对IPT系统跨区段供电的输出稳定问题,以LCL谐振电路并联的IPT系统为研究对象,设计一种基于双自由度鲁棒控制的恒压输出策略。借助广义状态空间平均建模方法,结合跨区段处的互感扰动规律,建立参数不确定性模型;基于广义混合灵敏度指标,通过改变输出加权函数增益,得到快速抑制互感扰动影响的H∞鲁棒控制器;在此基础上,推导并设计出用于修正参考输入的前置滤波器;实验结果表明,双自由度鲁棒控制不仅对跨区段互感扰动影响具有较好抑制作用,且能明显改善对参考输入的跟踪响应性能。 | 李砚玲 杨鸣凯 杜浩 | 2017 | 电工技术学报2017，32，18： | 4 |
| 14 | 基于半控整流电路的无线电能传输技术的研究显示文摘提出了一种无线电能传输最大效率恒压输出技术,该技术采用半控整流电路替代接收回路常用的二极管整流电路,并利用Boost电路调节输出电压。通过同时在线调节半控整流电路和Boost电路的占空比,实现系统在负载和耦合线圈间互感变化时保持最大效率下的恒压输出。实验结果验证了所提技术的可行性和理论分析的正确性。 | 林将 谢岳 | 2019 | 电子技术应用2019，45，4： | 4 |
| 15 | 磁耦合无线电能传输频率控制技术研究进展显示文摘磁耦合谐振式无线电能传输技术因其可靠性和实用性等优势进而成为近几年的研究热点。当电源频率与发射端和接收端电路的固有谐振频率相同时,系统可以取得较高的传输效率。但系统有时可能会偏离谐振状态,造成传输效率大幅下降。在对频率分裂现象进行研究后,分析了几种抑制频率分裂的方法,并从动态补偿、频率跟踪等方面给出了使得系统恢复谐振频率的对策。最后对系统频率控制技术进行了总结,并展望了未来的发展趋势。 | 张欣 李方洲 李春智 倪豪 薛明 | 2022 | 科学技术与工程2022，22，9： | 3 |
| 16 | 基于互质因子分解的感应电能传输系统双自由度H_∞控制显示文摘在感应电能传输(IPT)系统中,互感摄动和负载动态变化等问题严重影响着系统输出性能及稳定性要求。首先,基于SP-IPT系统的广义状态空间平均模型,分析系统的开环特性及参数扰动输出特性;然后,采用互质因子分解方式对存在右半平面零点的SP-IPT系统摄动模型进行描述;在此基础上,选择并定义双自由度H_∞鲁棒控制的输入输出变量,推导出所对应广义对象的状态空间实现;最后,基于计算出的双自由度H_∞鲁棒控制器进行仿真分析与实验验证。结果表明,在双自由度H_∞鲁棒控制作用下,虽然闭环摄动系统的动态响应特性可能会偏离期望指标,但却能有效抑制互感及负载摄动对预设参考输入稳态跟踪特性的影响,满足系统鲁棒稳定性要求。 | 李砚玲 杜浩 杨鸣凯 何正友 | 2018 | 电工技术学报2018，33，20： | 3 |
| 17 | 一种对称式双LCC补偿无线电能传输系统参数设计方法显示文摘LCC补偿结构由于其恒流恒压特性,被广泛应用于电磁感应式无线电能传输系统。因其有较多的无源元件,带来了参数设计步骤复杂的问题。通过对LCC拓扑进行二端口等效计算,利用互易定理分析不同模式下逆变器的电压电流零相位角,得到恒流、恒压模式下工作频率与线圈耦合系数的关系,提出一种对称式双LCC参数设计方法,无需迭代计算可以快速求得系统参数。通过仿真模型验证了理论分析的正确性;搭建谐振频率分别为348 kHz和419 kHz的无线传能实验样机,验证了其可行性。 | 程福临 刘春喜 邵翔宇 孙路成 乔宇 | 2021 | 电工电能新技术2021，40，12： | 2 |
| 18 | 基于多接收线圈的无线电能传输系统优化研究显示文摘目前无线电能传输系统能可靠的为智能移动设备充电,但对多目标移动设备的充电存在传输效率低、功率分配不均等现象。针对这一问题,本文对基于多接收线圈的无线电能传输系统进行研究,分析了磁耦合谐振无线电能传输系统的物理机理和数学模型,得出了接收端负载对于系统传输效率的影响,设计了单发射端多接收端的无线电能传输模型,并对其进行仿真与数据的分析。仿真结果表明无线充电多接收线圈在最优的负载下实现了更高的传输效率。 | 杨婉莹 杨宁 徐沈洁 赵蕾 戴芷灵 | 2021 | 科学技术创新2021，，7： | 2 |
| 19 | 低功率两线圈的磁共振无线电能传输研究显示文摘针对电磁感应无线输电存在效率低、传输距离短的问题,本文基于磁共振原理,对低功率两线圈磁共振无线电能传输进行研究。建立了低功率两线圈磁共振无线电能传输系统的等效电路模型,通过等效电路模型推导出了输出功率和输出效率随线圈的频率及距离参数变化的解析表达式。同时,在Matlab/Simulink环境下对共振电路工作过程分别进行了输出功率随线圈频率变化以及输出效率随线圈距离变化的仿真实验。仿真结果表明,当系统频率为2 MHz,线圈距离为2cm时,输出功率和输出效率同时达到最大,表明构建模型的有效性。该等效模型的研究能促进我国在磁共振无线电能传输领域的发展,具有实际应用价值。 | 程杰 王冬青 温超 | 2017 | 青岛大学学报(工程技术版)2017，32，1： | 1 |
| 20 | 磁耦合共振双发单收系统特性仿真分析显示文摘针对电动汽车行驶过程中出现的多个能量发射端向一个能量接收端非接触供能的情形,基于磁耦合共振无线电能传输原理,建立'双发单收'式磁耦合共振理论模型,求解得到'双发单收'系统负载总功率数学表达式。选取3个典型位置,利用ANSYS仿真软件得到发射、接收线圈的磁感应强度云图和电流波形图,分析比较3个位置的电流传输特性与磁场特性。逐渐改变接收线圈与发射线圈的横向相对位置,模拟得到一个能量接收系统在两个能量发射系统之间运动时的充电过程,发现接收线圈运动时系统具有较为稳定的充电电流与充电功率,验证了'双发单收'系统的正确性。 | 黄云霄 张强 牛天林 徐晨洋 | 2017 | 测控技术2017，36，11： | 1 |
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