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《磁耦合諧振無線能量傳輸系統(tǒng)線圈參數(shù)優(yōu)化.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第49卷第l0期電力電子技術(shù)Vo1．49，No．1020l5年lO月PowerElectronicsOctober20l5磁耦合諧振無線能量傳輸系統(tǒng)線圈參數(shù)優(yōu)化吳德祥，丁立波，李長(zhǎng)生，楊文忠(南京理工大學(xué)，機(jī)械工程學(xué)院，江蘇南京210094)摘要：針對(duì)磁耦合諧振無線能量傳輸(wPT)系統(tǒng)中諧振線圈的電感、電容選擇問題，利用四線圈等效電路模型，根據(jù)互感耦合理論對(duì)wPI'系統(tǒng)的傳輸特性進(jìn)行分析，得到了負(fù)載接收功率的具體表達(dá)式。并進(jìn)一步分析簡(jiǎn)化，指出了接收功率與諧振線圈電感電容比的對(duì)應(yīng)關(guān)系。然后通過傳輸距離和耦合
2、系數(shù)的分析，對(duì)最佳功率傳輸距離與電感電容比的關(guān)系進(jìn)行了闡述。最后，利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)上述理論進(jìn)行了驗(yàn)證。所得結(jié)論可為給定距離下電感、電容的選擇和優(yōu)化提供相關(guān)理論支持和設(shè)計(jì)參考。關(guān)鍵詞：無線能量傳輸；磁耦合諧振；電感電容比中圈分類號(hào)：TM72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—100X(2015)10—0069—04OptimizationOfCOiIParametersforMagneticResonantCouplingWirelessPowerTransmissiOnWUDe—xiang，DINGLi-bo，
3、LIChang·sheng，YANGWen—zhong(Nar~iingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstn~：Fortheproblemofselectinginductanceandcapacitorinresonantcoilofmagneticresonantcouplingwi~lsspowertransmission(WPT)，basedonthemumMcouplingtheory，transmissionchar
4、acteristicsareanalyzedforequivalentfourcoilmodelofthisresonantsystem，expressionoftheload—receivepowerisobtained．RelationshipbetweenthereC—eivedpowerandtheratioofinductanceandcapacitorisalsopointedout．Byanalysisingtransmissiondistanceandcouplingcoeficient，t
5、herelationshipbetweentheoptimumpowertransmissiondistanceandtheratioofinductanceandcapacitorisdescribed．Finally，thetheoryisverifiedbytheexperimentalresults．Theconclusioncanprovidethetheo-reficalsupportandreferencefortheselectionandoptimizationoftheinductanc
6、eandcapacitoratagivendistance．Keywords：wirelsspowertransmission；magneticresonantcoupling；ratioofinductanceandcapacitorFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．61104185，61403201)1引言離下如何進(jìn)行線圈設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)功率最大化等問題并未深入探討。2007年MIT利用磁耦合共振原理
7、．在長(zhǎng)達(dá)2m在此基于磁耦合諧振WPT系統(tǒng)的基本等效的距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)了將一個(gè)60w的燈泡點(diǎn)亮，且共振四線圈模型．使用互感耦合理論．推導(dǎo)得出負(fù)載接線圈間的傳輸效率達(dá)到了40％t”。至今基于磁耦收功率與諧振線圈電感電容比的數(shù)值關(guān)系：探討合諧振的WPr技術(shù)已得到廣泛關(guān)注和發(fā)展。相較最大傳輸功率及最佳功率傳輸距離與線圈電感電于目前使用的電磁感應(yīng)式WPI’技術(shù)．基于磁耦合容比的關(guān)系．優(yōu)化給定距離下功率最優(yōu)化的諧振諧振的Ⅵ技術(shù)為實(shí)現(xiàn)大功率、較遠(yuǎn)距離下的線圈參數(shù)選擇設(shè)計(jì)。最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)理論分析進(jìn)W提供了可能。國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)此課
8、題進(jìn)行了行驗(yàn)證。所得結(jié)論可為磁耦合諧振WPT系統(tǒng)的功深入研究。對(duì)基于磁耦合諧振的WPI’技術(shù)的機(jī)理率傳輸最大化設(shè)計(jì)提供參考。進(jìn)行了探索．對(duì)影響傳輸系統(tǒng)的部分關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了分析，提出一些相應(yīng)的優(yōu)化方法，如諧振頻2系統(tǒng)模型率、傳輸距離和線圈結(jié)構(gòu)等【2-31．但對(duì)系統(tǒng)傳輸特磁耦合諧振WPT指當(dāng)發(fā)送線圈和接收線圈性與諧振線圈的電感電容參數(shù)的關(guān)系及在給定距組成的耦合線圈發(fā)生諧振時(shí)。諧振線圈間可進(jìn)行高效的能量交換。此系統(tǒng)可等
