多中继无线供电系统线圈-电路参数优化设计研究

作     者：李勇 崔学彦 刘野然 LI Yong;CUI Xueyan;LIU Yeran

作者机构：西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756 

基　　金：四川省自然科学基金项目(2022NSFSC1879) 中国科学技术协会青年人才托举工程(YESS20200265) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(2682023ZTPV026) 西南交通大学新型交叉学科培育基金-前沿科技培育项目(2682022KJ005) 

出 版 物：《电网技术》 (Power System Technology)

年 卷 期：2023年第47卷第12期

页      码：5256-5265页

摘      要：多中继无线供电系统包含线圈自感、互感、内阻、工作频率、补偿电容等众多设计参数。在满足负载功率需求的前提下,如何优化这些参数来设计系统输入输出特性并提升系统效率仍不明确。为此,该文以系统传输效率最优为目标,以同时实现恒压输出和零相角(zero phase angle,ZPA)输入特性为约束条件,提出了一种多中继无线供电系统线圈-电路参数优化设计方法。首先,基于二端口网络模型分析了恒压输出和ZPA输入的实现条件,以及传输效率的关键影响因素;其次,基于耦合系数与品质因数乘积指标对宽频率范围内的线圈最优匝数进行了分析;并根据所得到的最优线圈参数,提出了考虑恒压输出与ZPA输入特性的系统电路参数优化设计方法;最后,基于优化的线圈和电路参数搭建了一套五线圈无线供电系统样机,对线圈特性、输入输出特性以及系统效率进行了实验,验证了所提出参数优化设计方法的有效性。

主 题 词：多中继无线供电系统 参数优化 传输效率 恒压输出 零相角输入 

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

核心收录：

D　O　I：10.13335/j.1000-3673.pst.2023.0532

馆 藏 号：203125119...