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ATA-4014功率放大器无线电能传输技术研究中的应用

内容节点
概述
实验/设备条件
样品提取
实验/操作方法
实验结果/结论
仪器/耗材清单

实验名称:功率放大器在无线电能传输异物检测中的应用

实验目的:针对电动汽车无线电能传输系统,研究能够快速、有效、精确地辨识入侵金属异物的检测方法。

实验设备:逆变器,谐振电路,Tx线圈,信号发生器,功率放大器,扬声器,断路器。

实验内容:

在一个完备的磁谐振式无线电能传输系统中,直流激励经逆变器、谐振电路转化为标准正弦激励后施加于Tx 线圈上,采用直接对Tx 线圈施加正弦激励的方法来模拟实际情况。

实验过程:

(1)实验系统的搭建;

Tx线圈需要的正弦激励由信号发生器与功率放大器共同产生。如图所示,采用信号发生器型号为:Agilent 33522A,功率放大器型号为: ATA-4014,可以将输入信号在不失真的情况下进行放大。

 功率放大器应用

 

(2)平放梯度计检测可行性验证;

首先测试平放梯度计检测金属异物的可行性。实验中对Tx线圈施加正弦激励电流,激励频率为100kHz,幅值为1.2A。

 功率放大器应用

采用一元作为金属异物,Tx磁场的不均匀性使得梯度计上存在初始的感应电压。而当异物存在时,感应电压幅值增大。虽然感应电压波形有变化,但由于初始电压将随着Tx 磁场幅值的变化而变化。

(3)立放梯度计检测可行性验证;

如图所示,将矩形梯度计立放,与Tx磁场平行。

 ATA-4014功率放大器应用

实验结果:

(1)初始拜访下激励与感应电压波形

 图片3.png

(2)梯度计正常情况下不存在感应电压。在有金属异物的情况下,梯度计上的感应电压波形如图所示,电压幅值不再为零。因此采用立放梯度计进行金属异物检测是可行的。

功率放大器应用 

 

实验结论:

平放梯度计和立放梯度计均能完成基本的金属异物检测功能。对于平放梯度计而言,沿Tx磁场对称分布时使得梯度计的初始感应电压幅值接近零;对于立放梯度计而言,可通过简单的沿磁场径向排列方式来规避Tx磁场的影响,使得初始感应电压为零。两种线圈均存在检测盲点;且随着异物面积增大,感应电压也随之增大。


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