电工技术学报杂志社
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电工技术学报杂志

《电工技术学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1986年,公开发行的半月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:电机电器、电力系统、电工理论、自动控制等。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电工技术学会
  • 国际刊号:1000-6753
  • 国内刊号:11-2188/TM
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:6-117
  • 创刊时间:1986
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:3.2
  • 综合影响因子:2.919
相关期刊
服务介绍

电工技术学报 2015年第19期杂志 文档列表

电工技术学报杂志无线电能传输技术专题

磁谐振式无线电能传输系统谐振器参数对传输性能的影响性分析

摘要:针对磁谐振式无线电能传输系统进行设计,需要在不同场合下挖掘其最优化传输性能。通过对磁谐振式无线电能传输系统特别是目前常用的含中继谐振器的四线圈无线电能传输系统进行相应的理论建模分析,采用参数归一化解析理论,探讨最优化传输效率及最大化输出功率的影响因素以及在设计过程中两种实现目标的内在关系。通过理论仿真及实验验证的方式得出在系统工作频率确定的前提下,磁谐振式无线电能传输系统最优化传输效率以及最大化输出功率一定不拟合。将理论结果应用到无线电能传输系统的设计中,发现在系统设计条件不变的前提下,存在确定匝数及半径的能量接收线圈可使得系统传输效率或输出功率达到最优化。
1-6

宽频磁耦合谐振式无线电能传输系统特性分析

摘要:首先建立电路模型,结合互感计算,对磁耦合谐振式无线电能传输特性进行建模和仿真分析,研究发射线圈和接收线圈电感值的选择对系统传输特性的影响,建立传输距离、谐振频率与负载功率、传输效率等传输特性的关系,为发射和接收谐振回路的参数设计提供详尽的理论依据;其次分析宽频E类功率放大器特性,为电路在宽频带工作状态下保持较高的系统效率提供了解决方案;最后通过实验分析,对理论推导和仿真结果进行验证。
7-11

无线电能传输系统电压稳定在线控制策略的研究

摘要:为了降低控制的复杂度,有效地借助系统自身的参数约束关系,通过分析发现当负载为纯阻性时其变化并不影响发射端线圈回路的相位,并且借助发射端的相关参数可以准确计算出负载变化的大小。基于此,提出通过监测发射端输入电源的电压和电流大小及相位,实时调节电源的输出电压来实现负载电阻改变前后端电压的稳定控制,理论和实验结果表明该方法可以避免采用发射端与接收端的信息交互装置,可较好地实现负载端电压的稳定控制。
12-17

双谐振耦合能量信息同步传输技术研究

摘要:无线电能传输技术实现了对设备的非接触供电,适应了特殊场合(如移动设备和旋转设备)供电需求,避免了传统传导式供电带来的诸多问题。然而在实际应用中(如医学电子胶囊、无线供电时的信息反馈等),在能量无线传输的同时还要求信息的同步传输。针对这类应用,提出一种新型双谐振结构,利用其固有的双谐振特性,在一对线圈中实现能量和信号的同步传输。在分析双谐振电路特性的基础上,通过提出传输因子的概念,分析其信道带宽与响应时间,并研究传输因子与能量/信息传输性能的关系。实验表明,当负载小于10Ω,传输距离小于120 mm时,能量传输效率高于70%。通过开关键控调制方式,在负载值1.31Ω、距离122 mm时,实现了50 k Hz的有效传输。
18-25

基于输出能效特性的IPT系统磁耦合机构设计

摘要:建立磁耦合机构与系统电气参数的函数模型,以能效特性作为主要目标,以磁耦合机构的结构特性及频率特性作为约束条件,提出一种具有普遍适用性的磁耦合机构设计流程。并以该文所提出的一种新型磁耦合机构为例,通过线圈组合的方式,配置相应的磁心结构,在保证能量传输距离的前提下,有效增加了系统的可充电区域。借助有限元电磁仿真平台得到相应数据及实验测量数据,证明了流程的合理性。
26-31

一种采用最小电压与最大电流跟踪的IPT系统动态调谐方法

摘要:为解决感应电能传输(IPT)系统谐振频率漂移问题,在系统固定工作频率下,分别在发送端与接收端回路加入相控电感电容并联电路;实时检测DC-DC变换器输出直流电压传送给发送端控制器,控制器根据最小电压原则调节发送端回路的等效输出补偿电容值;同时,实时检测接收端线圈电流传送给接收端控制器,控制器根据最大电流原则调节接收端回路的等效输出补偿电容值,最终使得整个IPT系统处于谐振状态。实验结果表明,所提方法有效实现了动态调谐,降低了电源所需容量,提高了系统的传输效率和功率。
32-38

无人水下航行器无线能量传输系统补偿网络研究

摘要:针对无线能量传输系统中耦合器一、二次侧分离所造成的系统传输效率低、损耗大等问题,提出一种基于双口网络分析的补偿网络研究方法。建立适用于不同补偿网络类型分析的统一数学模型,设计了一种基于模型参数计算系统输出功率与传输效率的方法,用以衡量各种补偿网络结构的电路工作性能;基于Simulink平台构建仿真实验电路,通过改变负载电阻值检验各种补偿网络的电路工作稳定性;基于ANSYS有限元仿真软件,对耦合器周围电磁场分布进行仿真分析;综合理论分析与仿真实验结果,得到一次侧串联-二次侧并联补偿网络结构的电路工作性能最优,进而搭建带有该补偿网络的实物电路。实物实验结果表明:应用补偿网络后电路的输出功率与传输效率有明显提高。
39-46

基于电磁谐振耦合的无线电能传输系统传输能力估算与验证

摘要:首先研究了磁偶极子近场功率分布,并求得其中无功功率所占比例,以此为基础估算无线电能传输系统的最佳工作区域;其次,利用耦合模理论分析了典型谐振式无线传能系统,获得了以品质因数、耦合系数和角频率为变量的关于传输功率的函数;最后搭建了一套平板线圈谐振耦合无线传能样机,实验结果显示谐振频率为10 MHz时系统的最大工作距离为5 m,验证了所提出理论的正确性。
47-54

LCL复合谐振型电场耦合式无线电能传输系统传输特性分析

摘要:针对LCL复合谐振型电场耦合式无线电能传输(ECPT)系统的参数敏感性较高的问题,基于阻抗变换原理建立系统的电压增益模型,分析负载品质因数Q、LCL网络电感比值k以及电容比值a和b对系统电压增益的影响规律;给出使系统电压增益相对变化率不高于40%的4个参数选值区间,实现高阶ECPT系统的低参数敏感性运行;最后通过实验验证电压增益模型和参数选值区间。所获得的研究结果为ECPT系统的实际设计提供了较好的理论指导。
55-60

电动汽车无线充电时的电磁环境及安全评估

摘要:近来,无线电能传输技术受到了越来越广泛的关注,同时,该技术也被尝试应用于电动汽车以实现电动汽车的无线充电。与能量在自由空间传播相比,电动汽车无线充电时的电磁环境有很大不同,而电磁安全问题也变得日益突出。基于上述问题,首先分析了该领域的安全限制与标准问题;其次通过仿真分析了电动汽车充电时的参数变化、电磁环境以及对人体的影响;最后通过电动汽车试验来验证仿真结果,系统实现了约为3.5 k W的能量传输。该研究可为无线充电电动汽车的优化设计提供理论依据。
61-67

无线输电关键技术及其应用

摘要:随着科技的快速发展,无线输电技术逐渐引起了国内外的高度关注。首先介绍了无线输电技术的背景及国内外发展现状,然后对我国无线输电技术的发展趋势和应用前景进行了分析,论述了我国发展电磁感应的短距离、磁共振的中距离、微波无线输电技术和飞秒激光长距离无线输电技术的重大科学问题和关键技术,最后针对无线输电技术在我国电力设备制造技术、输电网发展、配电网发展、智能电网和新能源利用方面的研究发展与应用进行了探讨。
68-84

超声波无线电能传输系统电气建模方法

摘要:基于等效电路的方法,提出一种适用于超声波无线电能传输系统的电气建模方法。首先采用基本压电方程对压电换能器进行建模,接着推导出系统层面的等效电路模型,并获得系统输出特性。实验结果对所提出的模型进行了验证,实验证明利用一对28 k Hz的压电换能器,该系统能通过5 mm厚的铝板向阻性负载传输2.6 W功率的电能。
85-89

错位螺旋管线圈时谐电磁场的解析式

摘要:空心螺旋管线圈在工程上有着广泛的应用,在实际的使用中不完全是同轴对称,探讨错位线圈的时谐电磁场解析解有重要的实际意义。首先基于麦克斯韦时谐电磁场方程导出交流的矢量磁位,建立同轴对称螺旋管线圈的电磁场解析表达式,然后通过空间变换得到倾斜错位线圈的电场强度和感应电压表达式,从而得到空间电磁场的分布,并通过数值计算和实验进行了对比验证。所得结论对螺旋管线圈的应用有一定的参考价值。
90-94

基于端口阻抗的磁耦合谐振式无线电能传输特征参数仿真方法研究

摘要:以单个自谐振线圈等效模型的端口阻抗及耦合线圈之间二端口网络的等效模型为出发点,利用高频有限元仿真软件,结合无线电能传输技术自身的特点,提出分布参数谐振线圈仿真分析以及关键参数的提取方法,通过实验对比验证仿真方法的合理性。另外根据耦合线圈频域阻抗分裂的特点提出耦合系数的计算方法,为进一步分析分布式参数线圈对无线电能传输性能影响的研究提供参考。
95-102

植入式人工心脏无线电能传输研究进展

摘要:人工心脏近年来发展迅速,在发达国家已逐渐成为末期心衰竭通用治疗手段。随着人工心脏性能不断提升,其经皮电缆感染问题已成为临床长期植入的瓶颈。无线电能传输是人工心脏理想的能量供给方式,但现有的磁感应经皮变压器和磁耦合谐振两种无线电能传输方案在传输距离、方位敏感性、可植入性和长期可靠性等方面还存在许多问题。回顾了人工心脏能量供给技术的变革,从临床需求出发总结了现有无线电能传输方案的优缺点,探讨了未来的发展方向。
103-109

超颖材料在无线电能传输中的应用方法

摘要:系统地阐述了超颖材料在无线电能传输中应用时所涉及到的部分理论与设计方法。从不同的出发点解释了超颖材料改善无线电能传输性能的作用机理,分别介绍了超颖材料的负折射效应,磁偶极子耦合模型和电磁坐标变换理论。此外,为说明如何实现超颖材料所需的电磁本构参数,还介绍了两种超颖材料的设计方法:原理模型法和S参数反演提取法。原理模型法推导得到简单形状的超颖材料人工介质微结构单元的电磁参数,对获取电磁参数具有一定的启发意义;而实际设计中通常采用S参数反演提取法,通过有限元仿真及反演公式得到结构更复杂的人工介质微结构单元的电磁参数。
110-119
电工技术学报杂志电力电子及电力传动

改进重复控制在低采样频率逆变器中的应用

摘要:针对低采样频率逆变器传统控制方法控制效果不理想的问题,提出采用分数相位超前补偿重复控制(FPLCRC)策略;在分析传统重复控制存在问题的基础上,给出相位超前补偿提高控制系统稳定性的原理,根据逆变器稳定性和稳态误差的要求,分别设计补偿环节的陷波器、低通滤波器和分数超前拍次,并采用拉格朗日插值方法予以实现;最后通过MATLAB/Simulink进行建模和分析,所搭建的逆变器实验平台验证了方法的正确性和可行性。
120-127

基于移相全桥的串联升压式部分功率DC-DC变换器

摘要:首先详细分析基于移相全桥的串联升压式部分功率DC-DC变换器的工作原理和特性,与传统Boost电路相比,该变换器具有开关管和二极管电气应力低、零电压开关以及输入输出电流均连续等优点;其次,对变换器建立小信号模型,由于不存在右半平面零点,因此避免了Boost电路动态响应慢的缺点;最后,通过1.6 k W的原理样机实验验证了理论分析的可靠性。
128-135