一种基于磁通控制的电磁感应式磁场能量收集器功率提升方法

作者：叶凯; 刘柱; 赵鹏博; 杨爱军^*; 袁欢; 王小华; 荣命哲

来源：电工技术学报, 2023, 38(01): 37-46.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220843

• 磁场能量收集
• 磁心饱和
• 磁通控制
• 无线传感器网络

无线传感器网络作为电网的“神经末梢”，在智能电网建设中扮演着越来越重要的角色。如何稳定可靠地为传感器网络供能引发了人们的关注，能量收集技术成为解决这一问题最有效的技术，其中磁场能量收集技术因其受环境影响小、能量收集功率高脱颖而出。然而，电力线周围磁场强度的增大会导致磁心的磁通密度达到最大值，磁心深度饱和会造成功率损失并威胁收集器的安全。针对这一问题，该文提出一种基于磁通控制的电磁感应式磁场能量收集器功率提升方法，在电路中增加了可控电容组件，通过控制电容组件的串并联来控制磁心电压，进而控制磁心磁通量，从而缓解了磁心饱和并显著提高了能量收集功率。实验结果表明，所提方法可以在频率为50Hz、有效值为4A的一次电流下显著提升收集功率，在该文研究的不同恒压负载下提升幅度达36.8%～153.2%。

• 单位
  西安交通大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室