磁耦合谐振式无线电能传输系统串并式模型研究

磁耦合谐振式无线电能传输系统具有传输效率高、距离远、功率大的特点。针对串并式模型(Series-Parallel Model,SP)进行分析,从等效电路的角度研究系统传输效率及输出功率与线圈距离、工作频率、负载电阻之间的关系,得到效率及功率的表达式。通过Matlab仿真,发现在只改变系统频率的情况下最佳效率工作频率与最大功率工作频率重合,且输出功率对频率的变化更为敏感。设计制作了一套串并式结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统,通过实验验证了前述分析的正确性。

磁耦合谐振串并式无线电能传输功率稳定性研究

无线电能传输功率稳定性分析对其能否安全稳定工作具有重要意义。本文采用等效电路理论对串并式结构进行了研究,获取了输出功率与线圈互感之间的关系,推导出一般形状接收线圈与矩形导轨之间的互感计算公式。考虑固定负载移动供电的情况,研究了影响互感的因素,采用仿真软件得出了不同形状接收线圈与轨道之间的互感与影响互感的因素之间的关系曲线,以及功率与影响互感的因素之间的关系曲线,分析了接收线圈形状对输出功率稳定性的影响。设计了无线电能传输功率稳定性验证实验方案,搭建了实验平台,进行了实验验证。分析与实验表明,当固定负载移动供电系统工作在谐振频率,发射轨道为矩形、接收线圈面积一定时,采用正方形接收线圈传输功率的稳定性更好。

磁耦合谐振串并式无线充电装置可靠性研究

分析了串并(SP)结构磁耦合谐振式无线充电技术的电路原理,以及SP结构无线电能传输功率、频率、距离与效率之间的关系,分析了影响SP结构的可靠性的因素。重点分析了功率器件的开关损耗对可靠性的影响,比较了硬开关方式与软开关方式对SP结构电路可靠性的影响,研究了基于锁相技术的软开关技术,提高了装置工作频率与效率。分析与试验表明,采用基于锁相技术的软开关技术,有效地降低器件开关损耗,提高了装置可靠性。