一种四线圈WPT系统的耦合动态调整方法

• 作者: 林抒毅 谢辉煌 黄晓生
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 无线电能传输 谐振 四线圈 可调耦合 互感
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 智能电网
• 页码范围: 1440-1447,后插17
• 页数: 9页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.170546

摘要

在四线圈的磁耦合谐振式无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统中,其效率随着传输距离及负载的不同而剧烈变化.由于传统WPT系统的线圈耦合参数难以根据工况进行动态调整,造成整体的传输功率及效率相对较低.为此,该文提出了一种新的四线圈WPT系统耦合调整方法.在详细分析并推导系统传输模型的基础上,提出在耦合线圈间设置辅助线圈实现耦合系数等效调整的方法,从而提高系统在不同传输距离下的传输效率及输出功率.该方法具有损耗小、调整范围大等优点.最后,通过实验样机的测量验证了所提出方法的可行性.样机的端到端效率峰值达到了86％.同时,所提出的耦合调整方法将系统在传输距离大于150mm,即发射线圈与接收线圈耦合系数小于0.05时的输出功率与整机效率由原有的20W、46％提升至50W、60％.