文档名：基于磁心与线圈参数优化的非侵入式磁场取能系统功率密度提升方法
摘要：非侵入式磁场取能系统具有结构简单、供电稳定等优点,是解决变电站母排环境中状态监测传感器电池供电寿命有限的有效手段,但因功率密度较低制约了其应用.对于非侵入式磁场取能系统,磁心与线圈参数对其功率密度的影响非常显著.然而,现有方法对磁心与线圈参数的分析相对独立,优化磁心时仅以互感为指标,忽略了该过程线圈参数变化对功率密度的影响.对此,该文考虑磁心尺寸对线圈参数的影响,以功率密度为指标,详细分析线圈匝数、线圈线径、磁柱侧面边长与叠片厚度对系统功率密度的影响.并在此基础上,提出一种优化磁心与线圈参数的功率密度提升方法,即设计线圈匝数、线圈线径、磁柱侧面边长与叠片厚度的最优值,以获取更高的功率密度.最后,基于所提出的方法制作了系统样机并进行测试.实验结果表明,对于限定磁心尺寸为30mm×30mm×40mm的系统,在100A母排电流下,系统经磁心与线圈优化后功率密度可达4.18mW/cm3,提升至系统优化前功率密度的35倍,验证了所提出方法提升功率密度的有效性.
作者：李勇 罗海军 杨环宇 闫一骅Author：LiYong LuoHaijun YangHuanyu YanYihua
作者单位：西南交通大学国家轨道交通电气化与自动化工程技术研究中心成都610031
刊名：电工技术学报
Journal：TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年，卷(期)：2024, 39(2)
分类号：TM619
关键词：传感器 非侵入式磁场取能 磁心 线圈 功率密度
Keywords：Sensor non-invasivemagneticfieldenergyharvester magneticcore coil powerdensity
机标分类号：TP301.6TM724TP273
在线出版日期：2024年3月8日
基金项目：成都国佳电气工程有限公司项目，西南交通大学新型交叉学科培育基金-前沿科技培育项目，中央高校基本科研业务费专项，四川省科技厅苗子工程项目基于磁心与线圈参数优化的非侵入式磁场取能系统功率密度提升方法[
期刊论文] 电工技术学报--2024, 39(2)李勇 罗海军 杨环宇 闫一骅非侵入式磁场取能系统具有结构简单、供电稳定等优点,是解决变电站母排环境中状态监测传感器电池供电寿命有限的有效手段,但因功率密度较低制约了其应用.对于非侵入式磁场取能系统,磁心与线圈参数对其功率密度的影响非常...参考文献和引证文献
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