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[IEEE IECON 2018 - 第44届IEEE工业电子学会年会 - 美国华盛顿特区（2018.10.21-2018.10.23）] IECON 2018 - 第44届IEEE工业电子学会年会 - 带MPPT模式与直流母线稳压的太阳能电池供电月球车无线电能传输系统基础研究

DOI：10.1109/IECON.2018.8591152 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 由于月球夜晚表面温度极低，月球车曾因太阳能电池与车体间导线连接出现热损耗问题。本文提出一种无线能量传输系统，通过该系统将太阳能电池的能量传输至车体以避免月夜热损耗。通过降压转换器控制太阳能电池在最大功率点跟踪（MPPT）模式与降压模式间切换，经由无线能量传输系统向车体负载和电池输出适量能量。负载与电池接入由DC-DC转换器调控电压的直流母线。实验结果表明：系统在22W输出功率时整体效率约为48.7%。研究证实由于电力电子器件损耗，系统效率与功率等级密切相关——当系统功率提升至48.6W时，效率可提高至62.1%。
作者： Bingcheng Ji，Katsuhiro Hata，Takehiro Imura，Yoichi Hori，Shuuhei Shimada，Sayuri Honda，Osamu Kawasaki，Satoshi Ichikawa
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出一种月球车无线供电系统，通过消除太阳能电池与车体之间的线缆连接来避免月夜期间的热泄漏，并利用最大功率点跟踪（MPPT）和降压模式配合直流母线稳压实现高效供电控制。

研究成果

所提出的无线电能传输系统通过消除有线连接，有效避免了月球车中的热泄漏。该系统在较高功率水平下实现了高达62.1%的效率，证明了其可行性。未来的工作应着重于进一步优化效率，并在实际月球环境条件下进行测试。

研究不足

系统效率受功率电子损耗（尤其是MOSFET开关损耗）限制，且与系统功率水平相关。实验装置采用模拟器而非真实月球环境，未考虑线圈错位或环境因素。实际月球应用需提升效率。

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