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关于“一种用于智能电网无线传感器的串联电容式磁场能量收集器的有效功率提升方法”的评论
Comments on “An Effective Power Improving Method of Magnetic Field Energy Harvesters Using a Series-Connected Capacitor for Wireless Sensors in Smart Grids”
| 作者 | Alon Kuperman |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年10月 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 磁场能量收集器 串联电容 性能提升 最优传输窗口 实验验证 |
语言:
中文摘要
在李等人(2024 年)发表的文章《智能电网中无线传感器用串联电容提高磁场能量收集器功率的有效方法》中,探讨了通过添加串联电容来提升磁能收集器(MEH)性能的问题。研究表明,(就磁能收集器所收集的功率而言)最优电容值与负载电阻值成反比。然而,由于采用了高磁导率无气隙磁芯(这并不质疑所呈现结果的有效性),可能忽略了一些功能特性。此外,未得出最优传输窗口长度。因此,本评论的目的有两个:展示李等人(2024 年)文章中未着重强调的一些运行细节,并通过提供磁能收集器最优传输窗口长度及相应收集潜力的解析表达式对其进行补充。实验结果验证了这些补充评论的正确性。
English Abstract
In the article “An Effective Power Improving Method of Magnetic Field Energy Harvesters Using a Series-Connected Capacitor for Wireless Sensors in Smart Grids” by Li et al. (2024), the enhancement of magnetic energy harvester (MEH) performance by adding a series-connected capacitor was discussed. It was shown that the optimal (in terms of harvested MEH power) capacitance value is inversely proportional to the load resistance value. Yet, some functional properties could have been missed out due to the adoption of a high-permeability ungapped core (without calling into doubt the validity of presented results). Moreover, optimal transfer window length was not obtained. Consequently, the purpose of this comment is twofold: demonstrating some operational details not highlighted in Li et al. (2024) and complementing them by providing analytical expressions for optimal transfer window length and corresponding harvesting potential of the MEH. Experimental results validate the complementary comments.
S
SunView 深度解读
从阳光电源智能电网及储能业务角度来看,该论文针对磁场能量采集器(MEH)的优化研究具有重要的应用参考价值。论文通过补充分析串联电容优化方法,为智能电网中无线传感器的自供能解决方案提供了更完善的理论基础。
在智能电网场景下,阳光电源的光储系统需要部署大量无线传感器用于电网监测、设备状态诊断和能量管理。传统电池供电方式存在维护成本高、更换周期短等问题。该研究提出的磁场能量采集技术,通过优化电容值与负载电阻的匹配关系,以及确定最优能量传输窗口,可显著提升能量采集效率,为传感器节点提供持续稳定的电源,这与我司推进智能化运维的战略高度契合。
从技术成熟度评估,该研究已通过实验验证,但仍处于理论优化阶段。对于阳光电源而言,技术机遇在于可将其集成到储能系统的BMS(电池管理系统)和光伏逆变器的监测网络中,减少有线连接和电池更换成本,提升系统可靠性。特别是在大型地面电站和工商业储能项目中,数千个监测点的自供能改造将带来显著的经济效益。
然而,技术挑战同样存在:一是磁场环境的复杂性和不确定性可能影响采集稳定性;二是需要针对不同应用场景进行定制化设计;三是需要与现有产品架构深度融合。建议我司技术团队跟踪该领域研究进展,开展小规模试点验证,评估在智能运维系统中的实际应用潜力,为未来产品差异化竞争储备技术能力。