无线电能传输:电动汽车及移动设备应用9787111722380
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作者(韩)林春泽(Chun T. Rim)，(美)米春亭(Chris Mi)著
出版社机械工业出版社
ISBN9787111722380
出版时间2023-05
装帧精装
开本16开
定价228元
货号12504411
上书时间2024-12-16
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前言
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目录译者序原书前言第一部分引言第1章移动电力电子设备简介1.1移动电力电子设备概述1.2移动电力电子设备简史1.3远距离移动式电能传输（MPT）1.3.1射频电能传输（RFPT）1.3.2光学电能传输（光学PT）1.3.3绳系电能传输（绳系PT）1.4小结参考文献第2章无线电能传输（WPT）简介2.1WPT系统的一般原理2.1.1WPT系统的一般配置2.1.2WPT的一般要求2.2感应电能传输（IPT）简介2.2.1IPT的基本原则2.2.2IPT系统的配置2.3电容式电能传输（CPT）简介2.4谐振电路简介2.4.1不谐振IPT系统2.4.2谐振IPT系统中的漏电感补偿方法2.4.3谐振IPT系统中的线圈补偿方法2.4.4谐振IPT中的其他补偿方法2.4.5关于谐振电路的讨论2.5小结参考文献第3章电动汽车（EV）简介3.1电动汽车简介3.1.1电动汽车的历史3.1.2电动汽车的优缺点3.1.3电动汽车的结构3.2电动汽车的分类3.2.1按能源或充能分类3.2.2按部件分类3.2.3电动汽车的应用3.3电动汽车的技术和其他问题参考文献第二部分感应电能传输（IPT）理论第4章耦合线圈模型4.1简介4.2变压器模型4.3M模型4.4T模型4.5进一步讨论和结论附录参考文献第5章回转器电路模型5.1简介5.2补偿电路的回转器表达5.2.1具有无源元件的回转器的实现5.2.2IPT系统中的回转器：谐振电路5.2.3IPT系统中的回转器：耦合电感5.2.4IPT系统中的回转器：包含ESR的情况5.3纯虚数增益回转器的电路特性5.3.1源型转换法则：电压到电流以及电流到电压5.3.2终端阻抗转换法则5.3.3无端接阻抗转换法则5.3.4回转器合并法则：多个串联的回转器5.4用本章中的方法对接近调谐的补偿电路进行分析5.4.1V-SS电路5.4.2I-SP电路5.4.3V-LCL-P电路5.4.4讨论5.5用提出的方法分析失谐的补偿电路5.6实例设计与实验验证5.7小结参考文献第6章磁镜模型6.1简介6.2改进的磁镜模型线圈与开放芯板6.2.1有限宽度的单线圈6.2.2有限宽度的双线圈6.2.3单线圈局部饱和度6.2.4双线圈局部饱和度6.3具有平行芯板线圈的改进磁镜模型6.3.1单线圈和有限宽度的拾取线圈6.3.2双线圈和有限宽度的拾取线圈6.4实例设计和实验验证6.4.1具有开放芯板的单线圈和双线圈的磁通密度6.4.2单线圈和双线圈开放芯板上的优选磁通密度6.4.3具有平行芯板的单线圈和双线圈的磁通密度6.4.4在线电动汽车的现场测试6.5小结参考文献第7章通用统一动态相量7.1简介7.2交流电路的复拉普拉斯变换7.2.1复拉普拉斯变换理论7.2.2统一通用相量变换7.2.3复拉普拉斯变换在复电路元件中的应用7.2.4复拉普拉斯变换在复电路中的应用7.3复拉普拉斯变换电路的分析7.3.1复拉普拉斯变换电路的静态分析7.3.2复拉普拉斯变换电路的动态分析7.3.3复拉普拉斯变换电路的微扰分析7.4复拉普拉斯变换电路的仿真验证7.4.1静态分析的验证7.4.2动态扰动分析的验证7.5小结参考文献第三部分道路供电电动汽车（RPEV）的动态充电第8章动态充电简介8.1RPEV简介8.2OLEV的功能要求与参数设计8.2.1OLEV的功能要求、参数设计和约束条件8.2.2二次侧功能要求与参数设计8.2.3设计矩阵8.2.4功能要求与参数设计的建模8.3道路供电电动汽车的前景讨论8.3.1能源和环境8.3.2道路供电电动汽车与电能供应8.3.3道路供电电动汽车与插电式电池汽车8.3.4电磁安全8.4结束语：动态充电的必要性参考文献第9章道路供电电动汽车的历史9.1简介9.2RPEV无线电能传输系统基础9.2.1无线电能传输系统的总体配置9.2.2IPTS的基本原理9.2.3IPTS的基本要求9.2.4IPTS的设计问题9.3RPEV早期的历史9.3.1RPEV的起源：“电气化铁路变压器系统”的概念9.3.2RPEV的首次开发9.4OLEV的发展9.4.1第一代(1G)OLEV9.4.2第二代(2G)OLEV9.4.3第三代(3G)OLEV9.4.4第四代(4G)OLEV9.4.5第五代(5G)OLEV9.5OLEV的一些技术和经济问题9.5.1广义有源EMF抵消方法9.5.2交叉分段动力导轨(X-轨)9.5.3OLEV的简要经济分析9.6其他研究团队对道路供电电动汽车的研究趋势9.6.1奥克兰大学研究团队9.6.2庞巴迪研究团队9.6.3ORNL研究团队9.6.4韩国铁路研究院团队9.6.5Endesa研究小组9.6.6INTIS研究小组9.7互操作IPT：第六代(6G)OLEV9.8小结参考文献第10章窄幅单相供电导轨(I型)10.1简介10.2窄幅I型IPTS设计10.2.1OLEV之前的设计10.2.2IPTS I型供电导轨10.2.3供电导轨设计10.2.4拾取端设计10.3全谐振电流源IPTS分析10.3.1整体配置10.3.2电流源IPTS10.3.3传统的二次谐振IPTS10.3.4接近谐振的IPTS10.4方案设计与实验验证10.4.1输出电压10.4.2输出功率和效率10.4.3空间功率变化10.4.4电磁干扰10.5小结参考文献第11章窄幅双相供电导轨(I型)11.1简介11.2dq型供电导轨设计11.2.1传统I型IPTS的空间感应电压变化11.2.2dq型供电导轨的设计与分析11.2.3与I型供电导轨的对比11.3IPTS的电路设计11.3.1IPTS的功率电路11.3.2功率电路相移分析11.3.3IPTS控制电路11.3.4设计的仿真验证11.4实例设计与实验验证11.5小结参考文献第12章超细供电导轨（S型）12.1简介12.2超细S型供电导轨的设计12.2.1供电导轨和拾取侧的配置12.2.2S型供电导轨的尺寸12.2.3电力电缆的绕线方式12.2.4为防止部分饱和的很好磁心尺寸12.2.5顶盖宽度和磁化电感12.2.6功率损耗分析12.3实例设计和实验验证12.3.1有效面积和负载功率12.3.2功率损耗和热完整性12.3.3横向和纵向容差12.4柔软S型电源模块的制作12.5小结参考文献第13章动态充电器的控制器设计13.1简介13.2OLEV感应电能传输系统的大信号动态模型13.2.1OLEV的工作原理13.2.2拾取电流的大信号动态分析13.3实例设计和实验验证13.4小结参考文献第14章补偿电路14.1简介14.28种基本补偿方案的对比14.2.1优选效率条件14.2.2优选负载功率传输条件（R1=R2=0）14.2.3与负载无关的输出电压或输出电流特性（R1=R2=0）14.2.4k独立补偿特性14.2.5允许无磁耦合（R1=R2=0）14.3I-SS和I-SP的等价性和对偶性14.3.1效率的等效性14.3.2负载功率的等效性和输出的对偶性14.3.3组件应力的等价性14.4I-SS和I-SP的设计指南14.5实例设计和实验验证14.6小结参考文献第15章电磁场（EMF）抵消15.1简介15.2通用有源EMF抵消方法15.3用于WEV的有源EMF抵消的设计实例15.4EMF抵消设计和OLEV的I型IPTS分析15.5ALV的I型IPTS的实例设计和实验验证15.6小结参考文献第16章大容差设计16.1简介16.2带有I型供电导轨的自解耦双拾取线圈16.2.1拾取线圈的整体配置16.2.2非解耦拾取线圈的问题16.2.3无芯板的自解耦单拾取线圈组16.2.4有芯板的自解耦单拾取线圈组16.3设计实例和实验验证16.3.1有/无芯板的自解耦单拾取线圈组16.3.2有/无芯板的自解耦双拾取线圈组16.3.3有芯板的自解耦双拾取线圈组的负载功率16.4小结参考文献第17章供电导轨分段和部署17.1简介17.2交叉分段供电导轨设计17.2.1分段供电导轨设计前的工作17.2.2交叉分段供电导轨（X-轨）17.3X-轨的实例设计和实验验证17.4小结参考文献第四部分纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车的静态充电第18章静态充电简介18.1对电动汽车（EV）和无线电动汽车（WEV）的需求18.2现有静态EV充电器简介18.3静态EV充电器的设计问题18.3.1一般的线圈设计问题18.3.2线圈的很好设计半径18.3.3线圈设计中线圈类型的选择18.3.4线圈设计中磁心结构的选择18.3.5用于线圈设计的磁场屏蔽18.3.6线圈、补偿电路和控制器设计中的不对准问题18.3.7位置检测问题18.4静态EV充电器的标准和规范问题18.4.1SAE J2954标准：工作频率、功率等的选择18.4.2ICNIRP指南：EMF和电场18.4.3SAR规则18.5小结参考文献第19章用于大偏移量电动汽车充电器的非对称线圈19.1简介19.2感应电能传输系统电动汽车的设计19.2.1感应电能传输系统的设计19.2.2电源线圈和拾取线圈组的尺寸19.2.3复矢量域磁通模拟的主导场分析（DoFA）方法19.2.4横向和纵向偏移19.2.5气隙变化效应的缓解19.2.6防止局部饱和19.2.7新的磁滞损耗模型19.3实例设计和实验验证19.3.1开路输出电压19.3.2等效输出电阻19.3.3EMF19.4小结参考文献第20章用于大偏移量电动汽车充电器的DQ线圈20.1简介20.1.1矩形线圈问题20.1.2偏移扩展方法20.1.3采用的发射线圈组的配置20.2实验设计和仿真验证20.3实验验证20.4小结参考文献第21章电动汽车充电器耦合器的电容式电能传输21.1简介21.2四极板结构及其电路模型21.2.1极板结构21.2.2极板的电路模型21.2.3极板尺寸21.3双面LCL补偿拓扑21.4样机设计21.5实验验证21.5.1实验装置21.5.2实验结果21.5.3与LCLC补偿系统的讨论与比较21.6小结参考文献第22章异物检测22.1简介22.2非重叠线圈组的异物检测和位置检测22.2.1线圈组的总体布局22.2.2用于异物检测和位置检测的非重叠线圈组22.2.3FOD的仿真22.2.4FOD的操作算法22.2.5位置检测仿真22.3实例设计和实验验证22.3.1低通滤波器22.3.2FOD22.4小结参考文献第五部分手机和机器人的移动应用第23章磁耦合谐振系统综述23.1简介23.2带阻抗变压器的CMRS静态分析与设计23.2.1总体结构23.2.2静态分析：功率和效率23.2.3CMRS的设计23.3实例设计与实验验证23.3.1实验中的CMRS：定距变负载工况23.3.2实验中的CMRS：变距和固定负载工况23.4相位和EMF分析23.5小结参考文献第24章基于偶极子线圈的中程IPT24.1简介24.2一次和二次线圈设计24.2.1整体线圈配置24.2.2阶梯式磁心优化设计24.2.3磁心损耗计算24.2.4绕线方法和寄生电容24.3IPTS的实例设计和实验验证24.3.1整体配置24.3.2线圈制作24.3.3效率测量24.3.4损耗测量24.4小结参考文献第25章基于偶极子线圈的远程IPT25.1简介25.2极松耦合偶极子线圈的分析与设计25.2.1IPTS静态电路模型分析25.2.2负载电压和功率的分析与设计25.2.3偶极子线圈与传统环路线圈的比较25.3IPTS实例设计和实验验证25.3.1具有固定品质因数的10W负载功率25.3.2金属环境的比较评估25.3.3耦合系数随距离和对准的变化25.3.4优选负载功率磁心材料的比较评价25.4小结参考文献第26章自由空间全方位移动充电器26.1简介26.2各种电能传输方式的自由度评估26.3环路线圈全方位无线电能传输26.3.1均匀分布磁通密度下Rx线圈的分析26.3.2单发射线圈和三接收线圈（1Tx-3Rx）26.3.3三发射线圈和单接收线圈(3Tx-1Rx)26.3.4双发射线圈和双接收线圈(2Tx-2Rx)26.3.5IPT全方位供电条件26.4交叉偶极子线圈的分析与设计26.4.1偶极子线圈的全方位无线电能传输26.4.2基于仿真的交叉偶极子收发线圈设计26.5实例设计和实验验证26.5.11m2交叉偶极子发射线圈原型制作26.5.2全方位供电验证26.5.310W级Rx线圈的效率测量26.6小结参考文献第27章用于机器人的二维全方位IPT27.1简介27.2整体系统配置27.3移动机器人IPTS的设计与制作27.3.1没有交叉点的电源地板绕组27.3.2多拾取替代27.3.3逆变器、整流器和Buck变换器27.4实例设计和实验验证27.5小结参考文献第六部分无线电能传输技术的特殊应用第28章磁场聚焦28.1简介28.2一维SMF技术概述28.3实例设计和实验验证28.4小结参考文献第29章无线核仪器29.1简介29.2高可靠性电力和通信系统的设计29.2.110W级无线电能通道29.2.2RF无线通信通道29.2.3隔热箱29.2.4GFRP箱29.3实例设计和实验验证29.3.17m距离的10W级IPTS：高温和传导障碍性能测试29.3.2ZigBee无线通信：传导环境的数据丢失测量29.3.3从627℃到187℃的动态温度试验：隔热箱和GFRP箱29.3.427Mrad的高辐射试验：电力电子设备缺陷29.4小结参考文献第30章无线电能传输技术的未来30.1无线电能传输技术在未来的应用领域30.2未来无线电能传输技术竞争力的展望30.2.1IPT与CPT30.2.2无磁心与有磁心的比较30.2.3kHz与MHz30.2.4从μW到MW30.2.5脉冲静态充电与连续动态充电对比30.2.6定向WPT与全方位WPT30.2.7环路线圈与偶极子线圈30.2.8有源调谐与失谐30.2.9WPT与电池30.2.10电动汽车与内燃机汽车30.2.11光学PT与射频PT30.2.12链接控制与非链接控制30.3小结参考文献
内容摘要
《无线电能传输——电动汽车及移动设备应用》共分为六部分，其中第一部分简要介绍了移动电源、无线电源和电动汽车的概念。第二部分阐述了IPT的耦合线圈模型、回转器电路模型、磁镜模型和通用统一动态相量等理论。第三部分讨论了RPEV的动态充电问题，从引入动态充电开始，总结了RPEV的历史，解释了I型和S型超细供电导轨的设计，以及用于IPTS的控制器和补偿电路、有源抵消的电磁场抵消方法等。第四部分从静态充电和非对称线圈的介绍开始，解释了大容量EV充电器设计，以及EV充电器的电容式电能传输和异物检测。第五部分从耦合磁谐振系统的回顾开始，介绍了IPT手机和机器人的移动应用，阐述了中远程IPT和偶极子线圈自由空间全向IPT，并讨论了机器人二维全向IPT。第六部分阐述了无线核仪器和SMF等WPT的特殊应用，并展望了WPT的发展前景。本书是电力电子、物联网和汽车行业的工程师，以及电动汽车和移动设备无线电力传输领域的工程师必不可少的设计和分析指南，也是相关专业研究生和高年级本科生的重要参考书。
主编推荐
无线电能传输听起来还是非常高大上的技术，但是现在已经悄然走进了我们的日常生活。目前，手机已经实现了商业化，随着电动汽车快速普及，其无线充电将迎来需求大规模爆发。 这本《无线电能传输——电动汽车及移动设备应用》从基本的概念介绍，到实际工程应用；从电路模型建立，到供电导轨设计；从各种补偿电路、控制电路的分析，到实际充电器的工程应用；从移动端的实际应用，到机器人、核电站特殊工程应用，可谓是应有尽有，包罗万象。全面总结了无线电能传输的理论、应用，可谓是工程技术人员和科研人员学习、应用宝库！
精彩内容
《无线电能传输——电动汽车及移动设备应用》共分为六部分，其中第一部分简要介绍了移动电源、无线电源和电动汽车的概念。第二部分阐述了IPT的耦合线圈模型、回转器电路模型、磁镜模型和通用统一动态相量等理论。第三部分讨论了RPEV的动态充电问题，从引入动态充电开始，总结了RPEV的历史，解释了I型和S型超细供电导轨的设计，以及用于IPTS的控制器和补偿电路、有源抵消的电磁场抵消方法等。第四部分从静态充电和非对称线圈的介绍开始，解释了大容量EV充电器设计，以及EV充电器的电容式电能传输和异物检测。第五部分从耦合磁谐振系统的回顾开始，介绍了IPT手机和机器人的移动应用，阐述了中远程IPT和偶极子线圈自由空间全向IPT，并讨论了机器人二维全向IPT。第六部分阐述了无线核仪器和SMF等WPT的特殊应用，并展望了WPT的发展前景。本书是电力电子、物联网和汽车行业的工程师，以及电动汽车和移动设备无线电力传输领域的工程师必不可少的设计和分析指南，也是相关专业研究生和高年级本科生的重要参考书。
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