Резонансные преобразователи в бесконтактной передаче энергии: электромобиль и возобновляемая энергия

Abstract

Резонансные преобразователи стали популярны в начале 80-х а позже ими пренебрегали. Их достижения вспомнены сейчас, когда оказалось, что они незаменимы для беспроводной передачи энергии. Резонанс широко употребляется в радиосообщениях, но его новейшая цель, быть инструментом силовой электроники высокого КПД. В этой статье показаны базисные принципы, помогающие приложить идей зарядки батареи электрических/гибридных автомобилей, как в стационарном, так и в динамическом беспроводном режиме. Представлены и другие идеи, напр., замена постоянных магнитов (синхронных) ветреных генераторов. Идеализированный Резонансный Преобразователь Мощности использован для определения режимов с высшим КПД, также для трансформатора с слабой магнитной связью. Предлагается незамедленное управление резонансного преобразователя (с прогнозированием).

The resonant converters became popular in the early 1980s, and were quite overlooked later on. Their achievements are remembered recently, when they turned to be irreplaceable for the wireless transfer of energy. The resonance is widely used in the radio-communications but its recent target is to be a high efficiency instrument for the power electronics. In this article, some basic principles are shown that help to implement the ideas of electric/hybrid cars battery charging at distance, both in static and in dynamic (on-line) mode. Other ideas are presented too, e.g. permanent magnets substitution for the (synchronous) wind generators. The idealized Resonant Power Converter is used to define the most efficient modes of operation, also for loosely coupled transformer. Аn instantaneous (predictive) control of the converter, is suggested.