基于动态匹配法的无线电能传输效率分析.pdf

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1、第50卷第7期电力电子技术Vo1．50。No．72016年7月PowerElectronicsJuly2016基于动态匹配法的无线电能传输效率分析姚金博，欧阳慧珉，张广明(南京工业大学，电气工程与控制科学学院，江苏南京211816)摘要：作为无线电能传输(w)技术一个新的发展方向，磁耦合谐振式wfrr技术具有较大的传输距离、较高的传输功率和效率以及无辐射性和穿透性等优势。然而，在定距离磁耦合谐振式wPrr装置中，当发射线圈与接收线圈间的距离由于某种原因发生变化时，电路阻抗需要实时匹配，才能保证系统始终工作在该距离的最大效率。在分析前述问题的基础上，提出了一种动

2、态匹配优化方法，并通过仿真与实验验证了该方法能有效提高系统在变距离环境中的传输效率。关键词：无线电能传输；磁谐振耦合；动态匹配中图分类号：TM72文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)07—0070—04AnalysisoftheEficiencyofWPTBasedonDynamicMatchingMethodYAOJin—bo，OUYANGHui—min，ZHANGGuang-ming(NanjingUniversityofTechnology，Nanjing211816，China)Abstract：Asanewdevelopmenttr

3、end，wirelesspowertransfer(W)viacoupledmagneticresonanceshasmoremerits：deliveringhigherpoweratlongerrangesandwithmoreeficiency，non—radioactiveandpenetrability．However，consideringaconstant—distanceWP，rdeviceviacoupledmagneticresonances．whenthedistancebetweentransmittingcoilandreceivin

4、gcoilchangesduetosomereason，theimpedanceofthecircuitrequiresreal-timematching，inordertoensurethesystemworkinginthemaximumeficiencyofthedistance．Theanalysisbasedontheproblemsabove，putsforwardadynamicmatchingoptimizationmethodandverifiesthatthismethodcanefectivelyimprovethevariable-di

5、stancesystem’Senergytransmissioneficiencybysimulationandexperiment．Keywords：wirelesspowertransfer；magneticresonancescoupled；dynamicmatchingFoundationProject：SupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51277092)；BasicResearchPlanProjectsofJiangsuProvince(No．BK20130938)；Natur

6、alScienceFoundationoftheColleges＆UniversitiesofJiangsuProvince(No．14l(JB510013)l引言实际操作时精度控制难度大。在距离可变的条件下，文献[5]通过仿真和实验研究了不同传输频率目前国内外在磁耦合谐振式WPTrU方面的研和传输距离与传输效率的关系。有文献在综合考究都还处于起步阶段．诸多问题亟待解决．例如传虑了阻抗损耗与辐射损耗的基础上。通过仿真分输功率、效率和距离的问题，电磁兼容以及生物安析了系统的传输效率。但参数物理含义不明，同时全等问题．其中最主要也是最基本的就是传输效未考虑谐振频率

7、对系统影响。另外通过对不同参率问题。针对如何提高传输效率方面，文献【2】提数下不同的最大传输距离影响因素的分析得到了出了一种三线圈的系统结构．显著提高了系统效线圈优化设计方法。还有文献利用频率分裂规律率。文献[3]在综合考虑了线圈各个参数的基础上，对不同距离的效率进行频率跟踪补偿，提高系统研究了发射、接收线圈的匝数及线圈半径的大小传能效率。但对于传输距离较远的系统效率问题对传输效率的影响。文献【4]针对不同的负载，通并没有解决。在分析前述问题的基础上，提出一种过设计可变电感线圈实现系统的阻抗匹配，但在动态匹配优化方法。并通过仿真与实验验证了该方法可有效提高系统

8、在变距离环境中的传输效率。基金项目：国