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1、第48卷第3期電力電子技術(shù)Vo1．48．No．32O14年3月PowerElectronicsMarch2O14磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)電能傳輸功率與效率分析李晨東，黃守道，李中啟，黃禹(湖南大學(xué)，國(guó)家電能變換與控制工程技術(shù)研究中心，湖南長(zhǎng)沙410082)摘要：通過(guò)電磁仿真得到了螺旋線(xiàn)圈在終端開(kāi)路和終端短路兩種不同饋電方式下相應(yīng)的等效電路．基于螺旋線(xiàn)圈等效電路，運(yùn)用等效電路理論，建立了螺旋線(xiàn)圈終端短路串電容兩線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)模型。利用系統(tǒng)的等效電路，得到了系統(tǒng)輸出功率和傳輸效率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并進(jìn)一步分析了當(dāng)系統(tǒng)諧振時(shí)，系統(tǒng)的輸出功率及傳輸效率與互感系數(shù)、線(xiàn)圈分布電容、
2、線(xiàn)圈內(nèi)阻和負(fù)載電阻等參數(shù)之間的關(guān)系，從而給出了系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化方法，得到了最大功率輸出時(shí)的最優(yōu)互感值及傳輸效率隨互感值變化而變化的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)制作了一套基于螺旋線(xiàn)圈終端短路串電容模型的磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述分析的正確性。關(guān)鍵詞：磁耦合諧振；終端短路串電容；等效電路中圈分類(lèi)號(hào)：TN751．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-100X(2014)03—0028—04AnalysisonthePowerandEficiencyofMagneticCouplingResonantBasedonWirelessPowerTransferLI
3、Chen—dong，HUANGShou—dao，LIZhong—qi，HUANGYu(Nationa／EngineeringResearchCenterofEnergyConversionandControl，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Thetwoequivalentcircuitswiththehelicalcoilfedbyopen—endandshort-endviaelectromagneticsimula-tionaleobtained．Basedontheequivalent
4、circuitsofhelicalcoilandtheprincipleofequivalentcircuits，thetwocoilstructuresbasedonthemodelofhelicalcoilshort—endseriescapacitancearecarriedOilthesystemmodeling．Usingthesystem’Sequivalentcircuit．themathematicalexpressionoftransmissionsystem’seficiencyandoutputpowerareobtained．T
5、hefurtherconsiderationoftherelationshipbetweenparameterslikethemutualinductance，windingcapaci—tance，thecoilresistanceandloadresistancewiththetransmissionsystem’Seficiencyandoutputpoweraretakenwhilethesystemisinresonance，whichcanprovidemethodsofparametersoptimizationofthesystem．T
6、heoptimalmutualinductancevalueisgotten，whenoutputpoweristhemostandthesystem’Stransmissioneficiencychangest1．endwithdiferentmutualinductancevalues．Designingasetofmagneticcouplingresonantwirelesstransmissionsys—tembasedonthemodelofhelicalcoilaboutshortendseriescapacitance，andtheex
7、perimentalresultsdemons~atetheforegoinganalysis．Keywords：magneticcouplingresonant；short—endseriescapacitance；equivalentcircuitFoundationProject：SuppoSedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．61104088)1引言對(duì)螺旋線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)的饋電方式及其工作狀態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)分析．但忽略了線(xiàn)圈饋電方式下的等效電阻，磁耦合諧振式無(wú)線(xiàn)電能傳輸技術(shù)作為一種新因此不利于系統(tǒng)建
8、模和參數(shù)優(yōu)化。文獻(xiàn)【3】通過(guò)電磁的無(wú)線(xiàn)電能傳輸方法，在醫(yī)療、消費(fèi)電子領(lǐng)域有很仿真對(duì)比分析了基于
