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我国非接触电能传输研究获多项重大成果
能否灵活、持续供电是电动车产业发展的瓶颈。重庆大学“非接触电能传输技术研究团队”的多项自主知识产权成果,改变了只能“依靠导电体(电线)直接传输电能”的传统供电模式,为电动车等移动电器设备提供了最佳供电方式,是电能传输和电源接入方式的革命性进步。最近,他们完成的一项国家自然科学基金支持的重要研究成果《感应耦合电能传输系统互感耦合参数的分析与优化》实现了该系统的全局最优设计。
非接触电能传输技术(CPT)是一种借助于空间软介质(如磁场、电场、激光、微波等)实现将电能由源极(电源端)传递至用电设备(受电端)的一种电能全新供给方式,是电工技术领域一个研究和开发热点。它改变了只能“依靠导电体(电线)直接传输电能”的传统供电模式(接触式电能传输模式),该技术有效克服了传统接触式电能传输和接入模式所存在的灵活性差、不美观、接触火花等问题,是电能传输和电源接入方式的一种革命性的进步。该技术的发明和推广应用,一方面解决了电能的远距离无线输电问题,另一方面,解决用电设备以非接触方式的电源接入问题,真正实现“电能的无线传输”。
非接触电能传输(CPT)系统采用电磁感应耦合方式实现电能的非接触传输,克服了传统的导体接触传输方式带来的一系列缺点与不足。对该系统的研究必将导致大量新的研究领域的出现和产生新的经济增长点,带动相关技术的发展。
早在公元1889年,著名物理学家特斯拉便开始展开对于远距离无线传输电能的研究,他在当时就预言:“几十年后,人类将彻底解决无线输电问题”。该技术可广泛应用于城市电气化交通(轻轨电车、电动车)、厂矿吊装和运输设备、自主移动机器人、人体内置电机构等领域实现便捷、可持续化供电,具有非常广泛的市场前景。
该项技术真正实用化开发起源于上世纪90年代中期,目前,已经在部分小功率领域得到较好的发展,作为大容量应用开发还处在初步探索阶段,尚有大量的关键技术亟待解决。特别是随着电动车的发展,该项技术是解决电动车便捷充电和持续实时供电的很好解决方案。由此,引起国际上的高度重视,新西兰、德国、日本、美国等国家正积极进行该技术的实用化开发。
重庆大学自动化学院孙跃教授带领的非接触电能传输技术研发课题组自2001年便开始了对国内外“CPT技术”相关基础理论与实用技术的密切跟踪和研究,并与国际上在该领域研发工作处于领先水平的新西兰奥克兰大学波依斯(Boys)教授为首的课题组有着广泛的学术交流与科技合作,是国内最早最系统从事该技术研究与开发的团队。经过多年研究他们已基本形成具有自身特色的理论技术体系,并具备开发功率达10 kW等级的非接触电能传输装置。先后在《IEEE Transactions on Power Electronics》、《中国电机工程学报》、《自动化学报》以及《电工技术学报》等国内外重要刊物上发表高水平论文35篇,申请并获得授权发明专利10项。该技术目前在国内还处于推广应用的起步阶段。
由重庆大学孙跃教授与夏晨阳博士联合撰写并发表的论文《感应耦合电能传输系统互感耦合参数的分析与优化》,针对ICPT系统常用的典型拓扑结构,全面分析了互感耦合参数对系统功率传输的影响。同时,针对ICPT系统在设计过程中,功率最优传输条件和效率最大传输条件相矛盾的现象,提出了一个新的ICPT系统综合评价指标,通过在该指标下对互感耦合参数进行选取,实现了ICPT系统功率传输特性和效率特性的总体最优设计。
能否灵活、持续供电是电动车产业发展的瓶颈。重庆大学“非接触电能传输技术研究团队”的多项自主知识产权成果,改变了只能“依靠导电体(电线)直接传输电能”的传统供电模式,为电动车等移动电器设备提供了最佳供电方式,是电能传输和电源接入方式的革命性进步。最近,他们完成的一项国家自然科学基金支持的重要研究成果《感应耦合电能传输系统互感耦合参数的分析与优化》实现了该系统的全局最优设计。
非接触电能传输技术(CPT)是一种借助于空间软介质(如磁场、电场、激光、微波等)实现将电能由源极(电源端)传递至用电设备(受电端)的一种电能全新供给方式,是电工技术领域一个研究和开发热点。它改变了只能“依靠导电体(电线)直接传输电能”的传统供电模式(接触式电能传输模式),该技术有效克服了传统接触式电能传输和接入模式所存在的灵活性差、不美观、接触火花等问题,是电能传输和电源接入方式的一种革命性的进步。该技术的发明和推广应用,一方面解决了电能的远距离无线输电问题,另一方面,解决用电设备以非接触方式的电源接入问题,真正实现“电能的无线传输”。
非接触电能传输(CPT)系统采用电磁感应耦合方式实现电能的非接触传输,克服了传统的导体接触传输方式带来的一系列缺点与不足。对该系统的研究必将导致大量新的研究领域的出现和产生新的经济增长点,带动相关技术的发展。
早在公元1889年,著名物理学家特斯拉便开始展开对于远距离无线传输电能的研究,他在当时就预言:“几十年后,人类将彻底解决无线输电问题”。该技术可广泛应用于城市电气化交通(轻轨电车、电动车)、厂矿吊装和运输设备、自主移动机器人、人体内置电机构等领域实现便捷、可持续化供电,具有非常广泛的市场前景。
该项技术真正实用化开发起源于上世纪90年代中期,目前,已经在部分小功率领域得到较好的发展,作为大容量应用开发还处在初步探索阶段,尚有大量的关键技术亟待解决。特别是随着电动车的发展,该项技术是解决电动车便捷充电和持续实时供电的很好解决方案。由此,引起国际上的高度重视,新西兰、德国、日本、美国等国家正积极进行该技术的实用化开发。
重庆大学自动化学院孙跃教授带领的非接触电能传输技术研发课题组自2001年便开始了对国内外“CPT技术”相关基础理论与实用技术的密切跟踪和研究,并与国际上在该领域研发工作处于领先水平的新西兰奥克兰大学波依斯(Boys)教授为首的课题组有着广泛的学术交流与科技合作,是国内最早最系统从事该技术研究与开发的团队。经过多年研究他们已基本形成具有自身特色的理论技术体系,并具备开发功率达10 kW等级的非接触电能传输装置。先后在《IEEE Transactions on Power Electronics》、《中国电机工程学报》、《自动化学报》以及《电工技术学报》等国内外重要刊物上发表高水平论文35篇,申请并获得授权发明专利10项。该技术目前在国内还处于推广应用的起步阶段。
由重庆大学孙跃教授与夏晨阳博士联合撰写并发表的论文《感应耦合电能传输系统互感耦合参数的分析与优化》,针对ICPT系统常用的典型拓扑结构,全面分析了互感耦合参数对系统功率传输的影响。同时,针对ICPT系统在设计过程中,功率最优传输条件和效率最大传输条件相矛盾的现象,提出了一个新的ICPT系统综合评价指标,通过在该指标下对互感耦合参数进行选取,实现了ICPT系统功率传输特性和效率特性的总体最优设计。