磁耦合谐振串串式无线电能传输研究

《磁耦合谐振串串式无线电能传输研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、磁耦合谐振串串式无线电能传输研究刘志峰，刘瑞，黄海鸿，徐国浩（合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009）摘要：磁耦合谐振式无线电能传输技术作为一种新兴无线能量传输技术，具有传输距离远、传输功率大、传输效率高、无辐射性和穿透性等优点。基于等效电路模型建立了磁耦合谐振式无线输电串串式拓扑模型，给出了输出功率、传输效率的计算方法，搭建了磁耦合谐振式无线电能传输试验平台，通过仿真与实验，分析了线圈距离、工作频率、负载电阻以及系统谐振对输出功率、传输效率的作用规律，为磁耦合谐振式无线电能传输系统的设计及参数优化提供了理论依据。.jyqk的距离内

2、将一个60IT的分析也局限在物理方面的分析[3]。在传输距离、效率方面，Steven等人研究了中继线圈对提高传输距离的效果及其理论分析[4]；李阳等研究了发射、接收线圈的匝数及线圈半径的大小对传输效率和传输距离的影响[5]；朱春波等通过仿真和实验研究了不同的工作频率和传输距离、传输效率的关系[6]。这些研究成果的应用较大地提高了无线传输的距离及效率，但目前还没有针对每一个特定负载系统，分析如何选择各个影响因素，保证无线传输系统有较好的输出功率、传输效率。本文基于等效电路模型，建立磁耦合谐振式无线电能传输串串式拓扑模型，给出输出功率、传输效率的计算

3、方法，搭建磁耦合谐振式无线电能传输试验平台，通过仿真与实验相结合，分析线圈距离、工作频率、负载电阻以及系统谐振对输出功率、传输效率的作用规律。针对每一个特定负载的无线电能传输系统，选择合适的传输特性因素，保证系统有较好的输出功率、传输效率。这些为提高无线电能输出功率、传输效率提供了参考和借鉴，也为磁耦合谐振式无线电能传输系统的产品应用提供了设计依据。1无线电能传输系统模型1.1无线电能传输系统工作原理典型的磁耦合谐振式无线电能传输系统原理如图1所示，直流电源经过交流逆变后由发射线圈进行电磁变换，接收线圈感应到此磁场能量后进行磁电变换，变换后的电能

4、经过整流滤波稳压供一般直流负载使用。实验标准值与仿真标准值存在一定差别：一方面由于在近距离情况下M≈πμ0r4N2D3，误差较大；另一方面由于在高频情况下，绕制线圈导线会产生一定的趋肤效应，从而减小导线有效面积，增加等效电阻，影响能量传输。5结语（1）本文从等效电路模型角度出发，建立磁耦合谐振式无线电能传输串串式拓扑模型，给出输出功率、传输效率的计算方法，系统分析了输出功率、传输效率与线圈距离、工作频率、负载电阻以及系统谐振之间的关系；（2）通过实验与仿真分析表明，在保证系统谐振的前提下，输出功率、传输效率与频率、负载电阻及线圈间距密切相关，且输

5、出功率随频率、线圈间距变化较为明显，针对每一个特定负载系统，需选择适合该系统的工作频率，保证系统有较好的输出功率、传输效率；（3）本文系统阐述了各个因素对输出功率、传输效率的作用规律，在实际工程应用中，综合选择各个参数，使系统有最佳的输出功率、传输效率。