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《磁耦合諧振式無線電能傳輸功率與效率分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第48卷第3期電力電子技術(shù)Vo1．48．No．32O14年3月PowerElectronicsMarch2O14磁耦合諧振式無線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，國家電能變換與控制工程技術(shù)研究中心，湖南長沙410082)摘要：通過電磁仿真得到了螺旋線圈在終端開路和終端短路兩種不同饋電方式下相應的等效電路．基于螺旋線圈等效電路，運用等效電路理論，建立了螺旋線圈終端短路串電容兩線圈結(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)學表達式，并進一步分析了當系統(tǒng)諧振時，系統(tǒng)的輸出功率及傳輸效率與互感系數(shù)、線圈分布電容、
2、線圈內(nèi)阻和負載電阻等參數(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的最優(yōu)互感值及傳輸效率隨互感值變化而變化的趨勢。設(shè)計制作了一套基于螺旋線圈終端短路串電容模型的磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)，通過實驗驗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；等效電路中圈分類號：TN751．2文獻標識碼：A文章編號：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引言對螺旋線圈結(jié)構(gòu)的饋電方式及其工作狀態(tài)進行了詳細分析．但忽略了線圈饋電方式下的等效電阻，磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(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【3】通過電磁的無線電能傳輸方法，在醫(yī)療、消費電子領(lǐng)域有很仿真對比分析了基于
