无接触功率传输技术.pdf

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1、第25卷第3期电力科学与技术学报VO1．25NO．32010年9月JoURNAL0FEIECTRICPoWERSCIENCEANDTECHNOL0GYSep．2010无接触功率传输技术聂一雄，文波，刘艺(广东工业大学自动化学院，广东广州510006)摘要：元接触功率传输技术能解决传统电能传输方法的许多不足．介绍无接触功率传输技术的原理和典型结构，通过对国内外的研究现状及最新成果的分析与述评，指出无接触功率传输技术应用研究的关键在于电磁耦合机构的设计，并针对较少研究的远距离无接触功率传输问题，论述研究中须解决的重点和难

2、点，提出解决问题的基本思路，为后续研究提供参考．关键词：无接触；耦合机构；电能传输；远距离传输中图分类号：TM72文献标识码：A文章编号：1673—9140(2010)03—0013—12ContactlesspowertransmissiontechnologyNIEYi—xiong，WENBo，LIUYi(FacuIty0fAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Contactlesspowertransm

3、issiontechnologycansolvesomeproblemsoftraditionalpowertransmissionmethod．Theprincipleandtypicalstructuresofcontactlesspowertransferareintro—ducedinthispaper．Basedupontheanalysisandreviewofthecurrentsituationandlatesta—chievementsabroad，itispointedoutthattheelec

4、tromagneticcouplingmechanismdesignisthemostimportantissue．Theimportantandhardpointstosolvetheproblemoflong—distancecon—tactlesspowertransmissionarediscussed，andthebasicresearchmethodsarepresented．There—searchresultshavesomesignificanceforfurtherresearch．Keyword

5、s：contactless；couplingstructure；powertransmission；long—distancetransmission无接触功率传输技术(contactlesspowertrans—或可运动设备传输的一种有效方法．它既能减小向fer，CPT)又称感应电能传输技术(inductiveCOU—用电设备供电可能带来的安全隐患，又可以大大降piedpowertransfer，ICPT)，它是利用现代电力电低系统的能量传递受外界因素影响的程度，相比通子能量变换技术、磁场耦合技术，借助于现代控制理

6、过电气连接传递能量的方法，在技术上更为可靠、耐论和微电子控制技术，实现能量从静止设备向静止用，因此，该技术在电力系统、冶金矿山、交通运输、收稿日期：2O1O一08—18基金项目：广东省自然科学基金(8151009001000059)通讯作者：聂一雄(1964一)，男，博士，副教授，主要从事电工理论新技术的应用研究；E—mail：nieyx529@gdut．edu．cn14电力科学与技术学报2010年9月水下作业、生物医学、军事、石油等领域的恶劣环境振方式使能量在收发2个谐振腔之间有效传输．下有着十分广阔的应用前景．最

7、近十几年来在国外通过电磁波发送和接收功率，能实现长距离(最得到普遍的重视，其研究取得了快速的发展．长已实现10m)的功率传输，但由于这种方式传播的电磁能量大部分都以电波的形式消耗在传播空1基本原理和结构特点间，能量利用效率低，且接收的功率信号较小(几毫瓦至100毫瓦)，因此，其主要用途仅在于为便携式与传统的感应能量传递系统相比，无接触功率终端提供待机时消耗的功率．传输系统属于疏松感应耦合系统，其特点在于用电基于耦合模理论的谐振型可以实现高效的能量设备与供电电源没有电的直接联系，能量传递采用传输，但存在着如何确保所使用

8、的频率的问题，因为一、二次侧可分离结构，电能通过自由空间传递给1这种方式发送电能所需要的频率是几兆赫兹至几百个或多个负载．无接触功率传输典型的传输系统结兆赫兹频段，而这却是广播和通信敏感频段，另外，构如图l所示．高频大功率电源也是制约该技术应用的瓶颈．电磁感应型CPT系统是目前研究和应用最为匿成熟的一种，主要研究近距离(几厘米内)的无接触功率传