磁耦合谐振式无线电能传输系统最大功率效率点分析与实验验证

《磁耦合谐振式无线电能传输系统最大功率效率点分析与实验验证》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2016年1月电工技术学报Vol.31No.2第31卷第2期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan.2016磁耦合谐振式无线电能传输系统最大功率效率点分析与实验验证1112111李阳张雅希杨庆新闫卓张献薛明杨晓博（1.天津工业大学天津市电工电能新技术重点实验室天津3003872.中国电工技术学会北京100823）摘要针对在磁耦合谐振式无线电能传输系统中频率偏移是否会对负载接收电能的最大功率和效率点产生影响的问题，综合考虑线圈谐振频率、耦合因数、电源和线圈内阻，利用互感耦合理论对电能传输系统进行建模分析，给出系统传输功率和效率的计算方法，得出了

2、过耦合范围内随着频率分裂最大功率点和最大效率点的不一致性的结果。最后设计了基于磁耦合谐振技术的无线电能传输装置，实验结果与理论分析具有较好的一致性，证明了理论分析的正确性，也为进一步研究频率跟踪及其优化控制提供了有益的参考。关键词：无线电能传输磁耦合谐振最大功率点最大效率点中图分类号：TM72AnalysisandExperimentalValidationonMaximumPowerandEfficiencyinWirelessPowerTransferSystemviaCoupledMagneticResonances1112111LiYangZhangYaxiYangQingxinYan

3、ZhuoZhangXianXueMingYangXiaobo（1.TianjinKeyLaboratoryofAdvancedElectricalEngineeringandEnergyTechnologyTianjinPolytechnicUniversityTianjin300387China2.ChinaElectrotechnicalSocietyBeijing100823China）AbstractInordertoconfirmwhetherthefrequencyoffsetwillinfluencethemaximumpowerorefficiencyofloadinwirel

4、esspowertransfersystemviacoupledmagneticresonances,resonantfrequencyofthecoil,couplingfactor,resistanceofpowerandcoilwereconsideredcomprehensivelytomodelandanalyzethepowertransfersystembymutualinductancecouplingtheory.thecalculationmethodtotransferpoweranditsefficiencywasproposedandthentheresultofin

5、consistencyonmaximumpowerandefficiencyincaseofovercouplingwiththefrequencyoffsetwasgiven.Intheend,experimentdevicewasdesignedandexperimentalresultswerewellconsistentwiththetheoreticalanalysis,whichshowstherightoftheproposedmethodanditsresult.Thusprovidesanusefulreferenceforthefurtherresearchonfreque

6、ncytrackinganditsoptimizationcontrolinwirelesspowertransfersystem.Keywords：Wirelesspowertransfer,coupledmagneticresonances,maximumpower,maximumefficiency国家自然科学基金（51577133、51207106、51477117、51307007、51307120）、天津市应用基础及前沿技术研究计划（自然科学基金）联合资助一般项目（15JCYBJC46700）、天津市科技支撑计划（15ZCZDGX00980）资助项目。收稿日期2014-05-04改

7、稿日期2014-08-25第31卷第2期李阳等磁耦合谐振式无线电能传输统最大功率效率点分析与实验验证190引言保持谐振频率的稳定性是磁耦合谐振式无线电能传输技术的关键问题，但是系统的谐振频率会发与无线通信技术一样摆脱有形介质的束缚，实[7]生分裂。文献[12-15]从不同角度分析了频率分裂现电能的无线传输在不久的将来有望得到实现。无特性，文献[16-18]也提出了进行频率跟踪解决频率线电能传输技术