感應(yīng)耦合電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用分析

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1、萬方數(shù)據(jù)第43卷第3期2009年3月電力電子技術(shù)PowerElectronicsV01．43No．3March，2009感應(yīng)耦合電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用分析張凱，潘孟春，翁飛兵，李政(國(guó)防科技大學(xué)，湖南長(zhǎng)沙410073)摘要：電能傳輸是能源利用的一個(gè)重要方面，近年來興起的非接觸供電方法能夠解決傳統(tǒng)導(dǎo)線傳輸電能的一系列不利因素。介紹了非接觸供電技術(shù)的特點(diǎn)和主要類型。對(duì)比幾種非接觸供電的方法，著重給出研究較為成熟的感應(yīng)耦合電能傳輸(InductivelyCoupledPowerTransfer，簡(jiǎn)稱ICPT)技術(shù)的原理、特點(diǎn)及適用領(lǐng)域。以該領(lǐng)域發(fā)表的論文、專利及相

2、關(guān)報(bào)道為切入點(diǎn)，重點(diǎn)分析并介紹了近年來國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀、進(jìn)展及最新成果。最后總結(jié)預(yù)測(cè)了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景，對(duì)國(guó)內(nèi)在非接觸供電系統(tǒng)領(lǐng)域開展研究具有一定參考意義。關(guān)鍵詞：電能；傳輸；供電／感應(yīng)耦合電能傳輸；非接觸移動(dòng)供電中圖分類號(hào)：TM72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000一100X(2008)12—0076—03TheStudyStatusQuoandApplicationAnalysisontheInductivelyCoupledPowerTransferTechnologyZHANGKai，PANMeng-chun，WENGFei—bing，LIZh

3、eng(Nat／ona／UniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)Abstract：PowertransferisnllimportantaspectinmakingUSeofenergy．Recently，contactlessmobilepowersupply(cups)techniqueCallavoidaseriesofdisadvantagesarosedbythetransmissionline．Thepaperdiscussesthetopicsforthepecu—liarityandma

4、intypesinthefieldofCMPStechnology，anditcontrastssomeCMPStechniqueaswell．Thebasictheoryandapplicablefieldoftheinductivelycoupledpowertransfer(ICFl")technologyarebrieflypresented．Then。onthebasisofpub-lishedpapers，theses，patentsandreportsinthearea，thepapergivesemphasistotheactuality，prog

5、ressandachievementuptonowrelatedtothetechnologyinandabroad．Finally，itreviewstheevolutiontrendandsivesapplicationpredictionoftheICPTtechnology．Ithasaconsultedsignificanceonthestudyofcontactlessmobilepowersupplysysteminthecountry．Keywords：power；transfer；powersupply

6、inductivelycoupledpow

7、ertransfer；contactlessmobilepowersupply1引言能量的產(chǎn)生、傳輸、儲(chǔ)存和利用技術(shù)在人類正常生產(chǎn)和生活中起著關(guān)鍵作用，一直都是科學(xué)研究的重要領(lǐng)域。其中電能以其優(yōu)越的性能獲得了廣泛的應(yīng)用，而如何安全、高效、方便地傳輸電能也是對(duì)技術(shù)的更高要求。隨著電力電子及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用感應(yīng)耦合電能傳輸(ICPT)技術(shù)進(jìn)行電能無線傳輸成為了現(xiàn)實(shí)。它改變了電能傳輸只能通過導(dǎo)線進(jìn)行直接接觸輸送的歷史。2技術(shù)原理和特點(diǎn)在給移動(dòng)設(shè)備供電時(shí)。采用非接觸移動(dòng)供電可以克服傳統(tǒng)供電方法存在的諸如滑動(dòng)磨損、接觸火花、碳積和不安全裸露導(dǎo)體等局限【ll。該技術(shù)將傳統(tǒng)

8、變壓器的感應(yīng)耦合磁路分開，實(shí)現(xiàn)電源與負(fù)載單元之間無物理連接的能量耦合．目前已發(fā)展出三大非接觸供電系統(tǒng)。在介紹感應(yīng)耦合電能傳輸技術(shù)原理之前，先對(duì)比一下現(xiàn)有的幾種非接觸供電方法。2．1幾種非接觸供電方式比較[21根據(jù)電能傳輸原理．可將現(xiàn)已問世的非接觸供定稿日期：2008-08—25’作者簡(jiǎn)介：張凱(1982一)，男，河南鄭州人，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)。76電技術(shù)大致分為3類：①應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，將兩個(gè)線蚓放置于臨近位置．磁通量成為媒介．利用耦合線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行能量傳輸：②直接應(yīng)用電波能量可以通過天線發(fā)送和接受的原理．在整流電路中將電波的交流波形變換后加

9、以利用：③