感应耦合电能传输系统发射线圈的优化设计

作     者：冷士川 鲍春明 王春芳 李聃 LENG Shi-chuan;BAO Chun-ming;WANG Chun-fang;LI Dan

作者机构：青岛大学电气工程学院山东青岛266071 国网山东省电力公司淄博供电公司山东淄博255000 青岛鲁渝能源科技有限公司山东青岛266071 

基　　金：国家自然科学基金(51877113) 

出 版 物：《哈尔滨理工大学学报》 (Journal of Harbin University of Science and Technology)

年 卷 期：2020年第25卷第6期

页      码：46-52页

摘      要：为了提高无线电能传输系统的传输效率,本文对发射线圈与接收线圈的尺寸匹配关系进行分析,提出一种给定参数下的线圈优化设计方法。首先建立PS型单管逆变ICPT系统等效模型,将传输效率问题转化成强耦合系数的问题。然后以平面螺旋线圈为例,推导出强耦合系数的计算方法,构造了强耦合系数与耦合线圈尺寸和传输距离之间的目标函数,根据该目标函数和约束条件得到强耦合系数最大时各参数的尺寸匹配关系。最后结合巡检机器人的充电距离和接收线圈尺寸,推得发射线圈尺寸并绕制线圈进行实验验证,对线圈优化前后强耦合系数和传输效率的变化进行了分析。实验结果表明优化后系统传输效率明显提高,验证了设计方法的正确性。

主 题 词：线圈优化 感应耦合 传输效率 强耦合系数 尺寸匹配 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.15938/j.jhust.2020.06.007

馆 藏 号：203101671...