磁耦合谐振式无线电能传输系统传输特性研究
孙翔宇
龚立娇
李宏伟
靳郑伟
1.石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子8320032.石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子8320033.石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子8320034.石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子832003
摘要：针对磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统中线圈参数和负载电阻改变对系统传输性能造成的影响,利用两线圈结构的MCR-WPT等效电路模型,推导了系统输出功率和效率表达式,分析了线圈互感、负载电阻与系统输出功率和传输效率的关系,以及线圈线径、匝数与互感的关系;借助COMSOL有限元仿真软件建立线圈三维模型,并搭建多组两线圈MCR-WPT实验系统对理论分析结果进行了验证.研究结果表明:通过增大收发线圈线径和匝数,可以提高系统输出功率和传输效率,但与线圈线径相比,线圈匝数对传输效率的影响更为明显,而且随着匝数的增加,系统会在更远的传输距离处取得输出功率最大值;随着负载电阻不断增大,系统输出功率和传输效率都呈现先增加后减小的趋势,证明了系统的输出功率和传输效率均存在最大值,但系统输出功率和传输效率达到最大值时的最佳负载不同,即不存在可使输出功率和传输效率同时取最大值的最优负载电阻.
关键词：磁耦合谐振式无线电能传输输出功率传输效率线圈线径线圈匝数负载电阻
分类号：TD60(矿山电工)
资助基金：国家自然科学基金(51867021)
论文发表日期：2020-04-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 54-59 )
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