MCR⁃WPT系统负载特性分析及线圈参数设计

• 作者: 范兴明 贾二炬 张鑫
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 磁耦合谐振 无线能量传输 电气参数 传输性能 参数设计
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 29-34
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2018.01.005

摘要

在磁耦合谐振式无线能量传输技术中，系统电气参数的变化会对传输性能产生重要的影响，因此，研究二者之间的关系对提高系统的传输性能具有重要意义。线圈作为该技术的核心部件，其参数的设计受到诸多因素的限制，如何兼顾系统的功率和效率对线圈参数进行合理的设计一直是该技术的难题。为此，文中基于等效电路理论建模，着重研究了系统的负载特性，结果表明：在磁耦合谐振式无线能量传输系统中，不存在最佳负载使系统的输出功率和传输效率同时达到最大。利用MATLAB验证了理论分析的正确性。其次，通过MATLAB仿真分析了线圈的匝数、平均半径对系统传输性能的影响规律。研究表明：在普通负载状态下，系统的输出功率随着线圈匝数和平均半径的增加均表现出先增加后减小的趋势。在此基础上，以60 W负载灯泡为例对线圈参数进行设计，在传输距离为0.5 m时，传输效率可达到94%。理论计算结果证明了参数设计的可行性和实用性。