摘要:无线充电系统的效率受功率损失的限制,这是由于启用功率传输的谐振电路的频率变化而发生的。这些必要的调制减少了其他设备上的共振频率引起的电磁干扰。但是,适应不断变化的频率的常规策略效率低下,成本良好且不切实际。现在,科学家设计了一种共振调节整流器,该调整器提供了一种低成本,有效的解决方案,以稳定无线电源系统中的动力传递。...
无线电源传输(WPT)可实现设备充电,而无需直接物理或有线连接。共振电路是WPT系统的关键组件,可优化从发射器到接收器的能量传输。在并行补偿接收器中,电容器平衡了接收器线圈的电感以实现共振,减少电路阻抗,从而增强了功率传递。
该接收器产生的电磁场可以干扰其他电子设备。控制此干扰需要调节系统的工作频率。但是,此调制在调制频率和共振频率之间产生了不匹配,使功率输出和系统效率严重降低。纠正此不匹配的当前策略依赖于其他硬件或复杂的电路,从而导致能量损失,复杂的控制设置和庞大的设计。
为了找到一种创新的解决方案来克服这些挑战,由韩国仁川国立大学教授的一群科学家提议为平行的谐振接收器系统提出共振调节器(RTR)。该小说的RTR具有简约的设计,该设计将其操作与系统主要电流的自然节奏同步。“我们的RTR不需要额外的电源组件或复杂的反馈电路,使其更实用,用于现实世界中,”Ahn教授说。该研究于2024年5月14日在线提供,并于第71卷,第12期,第12期IEEE工业电子交易2024年12月1日。
RTR会自动调整有效的电容,以通过将控制信号与系统的电流同步,从而补偿内在共振和调制周期之间的差异。与现有方法不同,它使用简单的传感器线圈来提取相位信息而不会影响性能,从而消除了对发射器接收器通信的需求。
测试2.2 kW的汽车充电原型表明,RTR在70毫秒内补偿了频率调制(80-90 kHz),在未对准期间保持稳定的功率输出,并将效率从3.5%提高到8.1%。它的零电压系统优化了控制设置,以减少功率损失,为实时适应和稳定的动力传递提供了简单,具有成本效益的解决方案。
Ahn教授解释说:“谐振频率的自动调节不仅会影响无线充电,而且会影响感应加热,等离子体产生和功率转换。” “随着能源损失最小,高效率,稳定的吞吐量,极简主义设计和低系统影响,RTR可以显着提高无线电源系统性能,”他总结。随着无线充电变得越来越普遍,拟议的RTR提供了一种有希望的解决方案来减轻现有挑战,从而使日常用户更容易访问这项技术。