61 / 2021-06-02 22:15:32

一种基于电容储能的磁能收集器效率提升方法

       与其它能量收集方式相比，从磁场中收集能量为电力系统中的传感器供能拥有很大的优势。磁能收集器为那些监测振动和热能的传感器和监测设备提供了很大的灵活性。为确保最大功率获取，磁芯必须精确控制在非饱和时间下运行，但由于磁芯的饱和特性受多种因素影响，当磁芯饱和时，磁芯中的磁通密度变化很小，此时收集到的能量非常小。因此，本文提出一种高稳定性提升收集效率的方法，在整流桥前端添加储能电容用于储存在磁芯未饱和时间内收集到的部分能量，在磁芯饱和阶段使电容向负载放电，将储存到的能量转移到负载上，并通过控制储能电容接进回路的时间来调节充电电流波形和电容储存的能量，达到提升充电效率的目的。无论饱和度如何，该方法都具有出色的提升收集效率的功能，并且稳定度大大提升，在一次侧电流变化时均可最大幅度提升收集效率。通过仿真和实验进行验证，结果表明所提出的能量收集器与不加控制的能量收集器相比收集效率最高可增加60%。这种新方法可以为智能电网监测和其它工业传感器应用提供有效的解决方案。