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磁耦合谐振与感应耦合式电车充电系统研究

2019-02-14李萌萌安子琦

数字通信世界 2019年1期
关键词:电车谐振线圈

于 越,李萌萌,安子琦

(西藏大学,拉萨 850000)

目前,大多数电车充电系统都是线缆装载,充电时间长,占用空间大,并且大部分住宅小区的充电设备不统一。居民往往是私人进行充电,很容易发生火灾事故。据统计,80%的电车充电引发的火灾事故是由于居民私拉电线,超负荷运转带来的。这对于充电安全带来了极大的挑战,不利于电车的长远使用和发展,也威胁到了人民群众的生命财产安全,因此加强对于磁耦合谐振与感应耦合式电车充电系统的研究是当前非常具有意义的研究。

1 磁耦合谐振与感应耦合式电车充电系统研究的重要性

在当前的电缆负载中,基于磁性联轴器的考虑,电车和插件系统,具有一定的通用性。智能无线充电装置具有很高的安全性、舒适性、占地面积小、低碳性等特点,对于社会建设和旅游都具有重要意义。目前,有三种磁耦合谐振与感应耦合式充电技术,分别是电感耦合无线充电技术、磁共振耦合和辐射技术。电感耦合技术是基于电磁感应原理,与独立的变压器一起,在一个相对较小的无线能量场中,启动线圈共振等条件实现无线传输。线圈和共振电容串联谐振,对双方具有相同波长区域的同频共振,在能量传递的源技术的磁微波通过天线发射,将电能转换微波,然后从天线接收,最后通过微波整流器转换成电能。

同时利用磁耦合谐振与感应耦合式电车充电系统,由于其具有普遍的适用性,因此能够最大程度上实现其应用,提高其适用性。利用其自动断电的特性,避免由于充电过度引发火灾,且其占地面积小,对于地形的要求也不高,并且不需要电源适配器,这就减少了因适配器问题发生的火灾,提高了安全性,从而在最大程度上保障了人们的生命财产安全。

2 磁耦合谐振与感应耦合式电车充电系统存在的问题及解决方案

2.1 克服干扰的影响

无线电力传输系统包括多个具有电磁环境功能的电子设备,并且容易受到外部电磁源的干扰。在某种意义上,磁共振能量介质能量系统是磁场的作用,并且每个构件可以具有电磁场。这是一种无源干扰源,称为类似的负载干扰。另一方面,外部磁场会受到影响。它是一种有源干扰源,是磁场对系统效率的干扰。

根据无线传输原理,本文提出以下两种解决方案:

(1)空间磁分离的选择。为避免输电系统电源的干扰、能够传递的能力以及干扰源的电磁兼容性的隔离,系统即对其进行技术培训,防止外界干扰的影响。由于电磁屏蔽导致反射衰减而隔离耦合,屏蔽了电磁波的外部效应。例如,导电涂层用于在干燥后喷涂涂层,以形成涂层,屏蔽电源的电磁干扰。

(2)利用动力总成控制共振频。磁耦合谐振用于无线电力传输机制,电力传输系统对噪声、频率非常敏感。在实际应用中,0.5~25 MHz的频率范围是空的,可能是在电力传输系统设计中。该系统中的谐振频率同时满足0.5~25mhz之间的电磁耦合,因此,实际应用与电子设备对无线传输系统的影响很大。

2.2 充电距离增加带来的影响

这此项技术目前最远的距离只有2.7米,相对较近且应用有限。由于距离结构的传递与输电系统的传递紧密相连,因此特提出以下解决方案:增加透视距离的参数。研究表明,利用频带参数的研究,实现充电距离的研究。线圈的谐振频率越高,距离越大,直径越大,线圈直径就越大,从而引发更多的作用,使距离效应增大。而且,通过组合的因素,使频率和频带的选择更加合理,选择适当的成分分析,提高其适用性。减少因为充电距离的增加带来的充电不便的影响,实现充电效率提高的目的。

2.3 电磁辐射带来的影响

磁耦合谐振与感应耦合式电车充电系统利用磁共振无线充电的原理,其感应线圈对人体产生磁场辐射,磁场辐射对健康是否有风险,仍在研究之中。对电流辐射型无线充电通常采用交流与直流进行变换,且功率较小,受到业界的重视。理论上不危害人体健康,但辐射问题只出现在理论上,必须进一步进行实验研究,才能够确定电磁辐射带来的影响,只有用时间来证明。

3 结束语

磁耦合谐振与感应耦合式电车充电系统是最有前景的无线充电技术之一,从长远来看,为其开发和应用提供了广阔的空间。但是每种无线充电方式,都存在一些亟待解决的重要问题,如大型、高效、距离远的无线充电技术是研究人员的研究重点。随着技术的进步,无线充电技术的快速发展和技术运用的成熟,在未来的使用过程中,将在无线充电技术发展中发挥重要作用,从而能够保障电车的充电,促进社会的发展。

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