摘要：曲面柔性接收线圈可以很好地贴合柱形物体,如肢体、电机、导弹、火箭等,其结构特性扩展了无线电能传输技术在可穿戴设备以及其他民用或军用领域的应用。为提高不同穿戴人群或应用场合下设备无线充电的性能,该文通过理论计算、仿真和实验分析,研究曲面线圈接收的磁链与曲率角、收发线圈参数之间的关系,量化曲率角分裂发生的条件,探寻曲率变化时收发线圈的最佳参数。结果表明,通过保持线圈间适当的距离并且避免曲率角分裂的发生可以在很大程度上弱化线圈曲率变化引起的无线充电性能下降。同时,优化线圈参数让系统工作在临界分裂状态,可使系统获得最优的功率输出并保持不同弯曲程度下传输功率的稳定性。实验中通过优化设计的接收线圈在50°~130°范围内弯曲时,电流变化率最大值仅为4.3%。

摘要：在无线电能传输系统中盘式发射线圈存在一个使传输功率最大的最优半径值,并且传输距离的改变也会造成发射线圈最优半径值的变化。针对这一问题,提出了量化发射线圈最优半径与传输距离关系的方法,继而指导发射线圈的优化设计。首先从系统空间磁场的分析上,证明了最优发射半径的存在性,然后探究并拟合出最优发射半径与传输距离之间的表达式,设计了每匝线圈半径均为最优值的锥形螺旋发射线圈。最后经有限元仿真验证,优化的锥形线圈系统较传统的柱形线圈系统互感提升了140.16%,周围环境的漏磁更少,证明了优化的锥形螺旋线圈的优越性。