小功率磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)难芯?/h1>
2016-11-12 05:06:50狄東照顧華利李麗明
電力科學與工程
2016年9期
狄東照，顧華利，韓 璐，李麗明
(1. 山東科技大學 電氣與自動化工程學院，山東青島266590；2. 國網(wǎng)山東濰坊寒亭供電公司, 山東濰坊261100)
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小功率磁耦合諧振式無線電能傳輸?shù)难芯?/p>
狄東照1，顧華利1，韓 璐1，李麗明2
(1. 山東科技大學 電氣與自動化工程學院，山東青島266590；2. 國網(wǎng)山東濰坊寒亭供電公司, 山東濰坊261100)
為探索磁耦合諧振式無線電能傳輸機理，通過運用耦合模理論建立了磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的數(shù)學模型，得出系統(tǒng)電磁能量的計算模型，并進一步分析了電磁能量與線圈固有損耗和耦合系數(shù)的關(guān)系，為系統(tǒng)的設計提供了理論依據(jù)。通過采用Maxwell對諧振狀態(tài)下電磁耦合諧振式無線電能傳輸電磁能量的傳輸進行了仿真，并繪制出了諧振狀態(tài)下能量傳遞的方式，驗證了理論分析的正確性。最后搭建了小功率磁耦合諧振式無線電能傳輸實驗平臺，并對其傳輸特性進行了分析，實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠滿足小功率設備的供電需求，為無線電能傳輸系統(tǒng)的應用提供了現(xiàn)實依據(jù)。
耦合模理論；磁耦合諧振；電磁能量；Maxwell
0 引言
目前，無線電能傳輸技術(shù)(WPT)是國內(nèi)及國外研究的熱點[1-4]，是一種借助于空間無形軟介質(zhì)如電場、磁場等來實現(xiàn)電能由電源端傳遞至用電設備負載的一種傳輸模式，實現(xiàn)了電源和用電設備負載的完全隔離。無線電能傳輸可分為以下幾類：電磁感應式、電磁輻射式、電磁耦合諧振式。電磁感應式適合于低功率、近距離傳輸；電磁輻射式適用于大功率、遠距離傳輸；……
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為探索磁耦合諧振式無線電能傳輸機理，通過運用耦合模理論建立了磁耦合諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的數(shù)學模型，得出系統(tǒng)電磁能量的計算模型，并進一步分析了電磁能量與線圈固有損耗和耦合系數(shù)的關(guān)系，為系統(tǒng)的設計提供了理論依據(jù)。通過采用Maxwell對諧振狀態(tài)下電磁耦合諧振式無線電能傳輸電磁能量的傳輸進行了仿真，并繪制出了諧振狀態(tài)下能量傳遞的方式，驗證了理論分析的正確性。最后搭建了小功率磁耦合諧振式無線電能傳輸實驗平臺，并對其傳輸特性進行了分析，實驗結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠滿足小功率設備的供電需求，為無線電能傳輸系統(tǒng)的應用提供了現(xiàn)實依據(jù)。
耦合模理論；磁耦合諧振；電磁能量；Maxwell
0 引言
目前，無線電能傳輸技術(shù)(WPT)是國內(nèi)及國外研究的熱點[1-4]，是一種借助于空間無形軟介質(zhì)如電場、磁場等來實現(xiàn)電能由電源端傳遞至用電設備負載的一種傳輸模式，實現(xiàn)了電源和用電設備負載的完全隔離。無線電能傳輸可分為以下幾類：電磁感應式、電磁輻射式、電磁耦合諧振式。電磁感應式適合于低功率、近距離傳輸；電磁輻射式適用于大功率、遠距離傳輸；……
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