面向水下无线电能传输系统涡流损耗抑制与效率优化的接收端控制方法研究OA
针对水下无线电能传输(underwater wireless power transfer,UWPT)系统中涡流损耗对系统传输效率的制约作用,文中提出一种利用接收端阻抗调控进行效率优化的控制策略。通过构建UWPT系统传输效率的数学模型,得到系统最大效率条件,发现UWPT系统效率与负载电抗存在强耦合关系;基于“功率优先、效率次优”的原则,利用有源整流保持输出功率稳定为首要控制目标;通过引入辅助H桥并和有源整流器进行协同控制,以副边回路电流相位为调控变量,进行涡流抑制和效率提升。提出辅助H桥和有源整流器的协同控制方法,实现系统阻抗匹配与输出控制双重目标;搭建787 W的实验样机进行验证,实验结果表明:相较于传统LCC-S补偿,所提方法在额定工况下传输效率提升1.58%,对其进行损耗分布分析发现,涡流损耗占比由初始的82.8%降至71.1%,验证了所提协同控制策略在涡流损耗抑制方面的有效性。
李陶;王懿杰;李阳;孙智超;麦建伟;崔建;杨傲;徐殿国
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江省哈尔滨市150001机器人技术与系统全国重点实验室(哈尔滨工业大学),黑龙江省哈尔滨市150001航天科工微电子系统研究院有限公司,四川省成都市610200哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江省哈尔滨市150001哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江省哈尔滨市150001哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江省哈尔滨市150001哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江省哈尔滨市150001哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江省哈尔滨市150001
信息技术与安全科学
水下无线电能传输涡流损耗传输效率
《中国电机工程学报》 2026 (4)
P.1572-1581,I0023,11
国家自然科学基金项目(524B2106,52407198)机器人技术与系统全国重点实验室“助苗计划”博士生创新基金(SKLRS2022-ZM-15)。
评论