大功率无线电力传输

无线电力传输技术：发展现状及潜在应用

Ⅰ. 简 介

无线电力传输在过去的几十年中一直是一个热点话题，其讨论的焦点主要集中在远距离大功率无线微波传输（主要应用于空间太阳能传输以及偏远地区能量供应）以及短距离小功率传输（主要应用于无线充电系统及医学应用）。对远距离高功率电能无线传输而言，主要的问题有：大气效应或称之为电离层窗口的影响、高功率微波的产生、传输天线、整流天线、已有无线系统的电磁干扰以及对生物的辐射影响。对短距低功率电能无线传输而言，主要关注：电感耦合效应、电力网络以及医学应用。

Ⅱ. 电力无线传输的历史研究成果

历史上对电力无线传输的研究成果列举如下，从中我们不难看出对电力无线

传输的研究在很早以前就已经开始了，然而第一次成功的电力无线传输实验却是由Nikola Tesla在1899年实现的[1]、[2]、[3]、[4]，如图1所示。

? 1864: James C. Maxwell predicted the existence of radio waves;

? 1884: John H. Poynting realized the Poynting Vector to quantify electromagnetic ener

无线电力传输应用

无线电力传输就是利用无线电的手段，将由电厂制造出来的电力转换成为无线电波发送出去，在通过特定的接收装置将无线电波收集起来再转化为电力，供人们使用。

实现电力无线传输，主要通过3种方式，即电磁感应、无线电波、以及共振作用。目前最常见的电力无线

传输的解决方案，是电磁感应，通过初级和次级线圈感应产生电流，从而将 能量从传输端转移到接收端，由于电磁场可以穿透一切非金属的物体，所以电能就可以隔着很多非金属材料进行传输，比方说，人的身体里植入的一些治疗仪器，心脏起搏器等等，就可以用电力无线传输技术隔着皮肤给它们充电，还有鱼缸里面的一些用电器，也可以透过玻璃给他们供电。

无线电力传输技术方式及特点：

在确保安全性的前提下，无线供电方式将可以彻底解决房间布线凌乱、电器位置固定、插座破坏居室装修等等问题，给我们的生活带来更多便利和美观。

更重要的是，无线供电节省了大量的线材，无论是橡胶、塑料抑或铜、锡等金属的消耗都将因此而大幅度减少，节约资源、减少污染，低碳环保。

省理工学院的研究人员已经实现了在短距离内的无线电力传输,他们利用磁耦合共振原理在7英尺(2.134米)外点亮了一个60W灯泡,但距离实际应用仍有一段距离

比如：手机无线充电

实验六 最大功率传输条件的研究

一．实验目的

1．理解阻抗匹配，掌握最大功率传输的条件。 2．掌握根据电源外特性设计实际电源模型的方法。

二．原理说明

电源向负载供电的电路如图7－1所示，图中RS为电源内阻，RL为负载电阻。当电路电流为I时，负载RL得到的功率为：

?USPL?I2RL???R?RL?S????RL ?2I RS US 图

可见，当电源US和RS确定后，负载得到的功率大小只

与负载电阻RL有关。

令

RL

dPL?0，解得：RL= RS时，负载得到最大功率：dRLPL?PLmaxU?S。 4RS2RL=RS 称为阻抗匹配，即电源的内阻抗（或内电阻）与负载阻抗（或负载电阻）相等时，负载可以得到最大功率。也就是说，最大功率传输的条件是供电电路必须满足阻抗匹配。

负载得到最大功率时电路的效率：??mA R L PL?50% 。 USIRS U S V 实验中，负载得到的功率用电压表、电流表测量。

三．实验设备

1．直流数字电压表、直流数字电流表； 2．恒压源（双路0～30V可调）； 3．恒流源（0~200mA可调）； 4．MEEL－05组件。

图7-3

四．实验内容

15 1．根据电源外特性曲线设计一个实际电压源模型 已知

1 引言

UPS（ UninterruptedPower Supply ）又称不间断电源，它通常被置于市电电网和用电负载之间，其目的是改善对负载的供电质量，并在市电故障时，保证负载设备的正常运行。随着现代工业的发展，供电网络的负载越来越复杂，特别是大型用电设备的启动和停止，大型可控电力电子设备的应用以及网络内部噪声会使交流正弦波发生畸变 。另外，自然界的雷电，电网的接地不良等因素均影响到电网的供电质量。由于以上因素的影响，可能会导致接在电网上的计算机设备，包括通信﹑医疗﹑金融﹑武器控制等精密的仪器设备发生失控﹑丢失数据﹑停机﹑损坏等严重后果，直接影响用户的正常工作，造成严重的经济损失。随着现代网络技术和信息产业的进一步发展，供电中断所带来的损失的也变的越来越严重。 UPS 就是为了解决供电系统存在的问题应运而生的，至今已经历了几十年的发展历程。

精密的网络设备和通信设备是不允许电力有间断的，以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的，即使是一台普通电脑，其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值，因此为防止数据丢失而配备UPS也是十分必须的。而且UPS系统并不是只有当停电时才有动作的，前面所提到的市电异常，包含了市电电压过

1绪论

1.1论文的研究背景

电源设备用以实现电能变换和功率传递，是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。在信息时代，上述各行各业都在迅猛地发展，发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。显然，电源技术的发展将

带动相关技术的发展，而相关技术的发展反过来又推动了电源产业的发展。当前在电源产业，占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC y DC开关电源、DC y DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、UPS可靠高效低污染的光伏逆变电

源、风光互补型电源等。而与电源相关的技术有高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。

1.2脉冲电源的特点及发展动态

脉冲电源是各种电源设备中比较特殊

大功率补偿式电力稳压器故障排除方法

大功率补偿式电力稳压器

SBW、DBW系列是一种补偿式电力稳压器，SBW为三相式、DBW为单相式，当电网电压波动或负载冲击时，该稳压器均保持恒定稳压输出，本产品具有容量大、效率高、无波形失真，电压线性调节，品种齐全，本产品可用于阻性、容性及感性负载和非线性负载，超载能力强，可长期连续工作，手控自控随意切换。设有过压，欠压、过载、短路、相序、缺相等自动保护装置。

本稳压器铁芯独家采用日本进口冷轧取向硅钢片，变压器余量大，损耗小，线圈采用双玻璃丝包绒，真空浸漆，绝缘等级达F级。稳压器具有容量大、效率高、稳压范围宽、精度高、保护功能强、无波形畸变及体积小、重量轻、运行可靠、可长期使用、维护简便等特点。

采样变压器采用R型变压器，抗干扰能力强，节能，漏磁少，工作稳定，因本稳压器独特的稳定度，根据市场需求，本公司又设计出多种应用医疗CT、电梯、纺织、电信、工程整厂电力稳压等各种工作环境的稳压器。组合式变压器可接火力、水力、小型发电机；广泛应用于电信行业的基站建设,医疗设备行业,电梯行业,印刷行业，模具及精密机床加工行业,公路交通行业,石油化工行业

输入、输出方式 三相四线制

输入电压范围 相电

2016届毕业设计方案

课题名称：《大功率开关电源的设计》

所在学院 牵引与动力学院 班 级 动车134班 姓 名 李 升 学 号 201313220451 指导老师

毕业设计评分标准与答辩记录 班级 课题名称 考核项目及分值 分值 学号 姓名 总得分 考核内容 评分标准 得分 选题的应用性、工艺性、综合性、先进性、和经济性。查阅文献资料、5 参考书、使用工具书的能力。 设计过程20 分析和解决问题方面的能力，创造性，独立工作能力。 工作态度与遵守纪律情况。 文字的简洁性、通畅性，条理性与逻辑性。 论据正确充分、分析计算准确、使用公式与引用数据的正确性。 设计结果40 完成设计任务，贯彻国家标准，图样、数据表格、说明书质量。 设计方案比较选择的正确合理性，设计理念、设计方法、设计思路方面的独到性和创新性。 阐述课题的设计思路、主要依据、结论、体会和改进意见。 答辩情况40 回答问

大功率LED封装技术及其发展

一、前言

大功率led封装由于结构和工艺复杂，并直接影响到led的使用性能和寿命，一直是近年来的研究热点，特别是大功率白光led封装更是研究热点中的热点。led封装的功能主要包括：1.机械保护，以提高可靠性；2.加强散热，以降低芯片结温，提高led性能；3.光学控制，提高出光效率，优化光束分布；4.供电

管理，包括交流/直流转变，以及电源控制等。

led封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过40多年的发展，led封装先后经历了支架式(Lamp led)、贴片式(SMD led)、功率型led(Power led)等发展阶段。随着芯片功率的增大，特别是固态照明技术发展的需求，对led封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻，提高出光效率，必须采用全新的技

术思路来进行封装设计。 二、大功率led封装关键技术

大功率led封装主要涉及光、热、电、结构与工艺等方面，如图1所示。这些因素彼此既相互独立，又相互影响。其中，光是led封装的目的，热是关键，电、结构与工艺是手段，而性能是封装水平的具体体现。从工艺兼容性及降低生产

大功率LED封装技术及其发展

一、前言

大功率led封装由于结构和工艺复杂，并直接影响到led的使用性能和寿命，一直是近年来的研究热点，特别是大功率白光led封装更是研究热点中的热点。led封装的功能主要包括：1.机械保护，以提高可靠性；2.加强散热，以降低芯片结温，提高led性能；3.光学控制，提高出光效率，优化光束分布；4.供电

管理，包括交流/直流转变，以及电源控制等。

led封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过40多年的发展，led封装先后经历了支架式(Lamp led)、贴片式(SMD led)、功率型led(Power led)等发展阶段。随着芯片功率的增大，特别是固态照明技术发展的需求，对led封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻，提高出光效率，必须采用全新的技

术思路来进行封装设计。 二、大功率led封装关键技术

大功率led封装主要涉及光、热、电、结构与工艺等方面，如图1所示。这些因素彼此既相互独立，又相互影响。其中，光是led封装的目的，热是关键，电、结构与工艺是手段，而性能是封装水平的具体体现。从工艺兼容性及降低生产

大功率补偿式电力稳压器故障排除方法

大功率补偿式电力稳压器

SBW、DBW系列是一种补偿式电力稳压器，SBW为三相式、DBW为单相式，当电网电压波动或负载冲击时，该稳压器均保持恒定稳压输出，本产品具有容量大、效率高、无波形失真，电压线性调节，品种齐全，本产品可用于阻性、容性及感性负载和非线性负载，超载能力强，可长期连续工作，手控自控随意切换。设有过压，欠压、过载、短路、相序、缺相等自动保护装置。

本稳压器铁芯独家采用日本进口冷轧取向硅钢片，变压器余量大，损耗小，线圈采用双玻璃丝包绒，真空浸漆，绝缘等级达F级。稳压器具有容量大、效率高、稳压范围宽、精度高、保护功能强、无波形畸变及体积小、重量轻、运行可靠、可长期使用、维护简便等特点。

采样变压器采用R型变压器，抗干扰能力强，节能，漏磁少，工作稳定，因本稳压器独特的稳定度，根据市场需求，本公司又设计出多种应用医疗CT、电梯、纺织、电信、工程整厂电力稳压等各种工作环境的稳压器。组合式变压器可接火力、水力、小型发电机；广泛应用于电信行业的基站建设,医疗设备行业,电梯行业,印刷行业，模具及精密机床加工行业,公路交通行业,石油化工行业

输入、输出方式 三相四线制

输入电压范围 相电