动态无线能量传输系统参数化设计与优化
2021-01-28张军兵杨世春闫啸宇陈宇航
宇航总体技术 2021年1期
张军兵,杨世春,闫啸宇,陈宇航,王 帅
(1.北京航空航天大学交通科学与工程学院, 北京 100191; 2.北京航空航天大学计算机学院, 北京 100191)
0 引言
随着探月工程、火星探测工程、空间站建设等项目的进一步发展,如何实现对载人设备、舱外机器人以及月球车方便、快捷、安全的电能传输变得非常重要和必要。电动车和电动机械臂,不仅承担着快速转移航天员、转运设备物资的功能,还肩负着探索周围环境以及搜集必要的数据的功能,是载人探月活动系统的核心组成,所以具有强大的动力续航里程是其设计指标的关键。而电池能量密度低、航天器载荷宝贵、不便或不能有线充电是造成相关设备续航里程短、探索范围小的重要影响因素之一。如果采用有线连接的方式进行能量传输,则难以避免接触时产生电火花等危险情况,而且使得操作复杂、不易快速更换及维修。无线能量传输技术,尤其是动态无线能量传输技术在月球车上的应用,可以有效避免或解决上述问题。无线能量传输技术是以电磁场、电磁波、激光、微波等方式实现电能从发射端到接收端的隔空传输。动态无线能量传输技术则是通过预先铺设无线充电发射设备,对运动状态下的设备实施动态的实时充电,该技术具有包括有效提高续航里程、操作便捷、环境适应性强、空间占有率低、充电数据智能化等优点。
目前,对于动态无线能量传输技术的研究主要分为4个方向:动态无线能量传输系统的线圈形状结构研究、谐振补偿网络的研究、动态无线能量传输系统的优化设计和动态无线能量传输系统的控制策略研究。……登录APP查看全文
