谐振式无线电能传输线圈结构优化与实验研究

针对当前基于单层谐振器的无线电能传输(WPT)系统传输距离、效率受线圈半径、匝数等参数限制的问题,设计了一种交叉双层平面结构的新型谐振器。根据无线能量传输原理,建立了以单层谐振器为系统的电路模型,并对其传输特性进行建模与仿真分析,研究了线圈匝数和半径对系统传输特性的影响;选取一定半径和匝数的单层平面线圈为系统谐振器,仿真分析了输出功率、效率等传输特性随距离的变化关系,通过实验验证了理论与仿真的一致性;在保持线圈匝数和半径不变的条件下,系统的谐振器依次采用双层平面结构、交叉双层平面结构,通过实验对比,验证了交叉双层平面结构的可行性。最后,通过缩小半径的交叉双层平面线圈结构与单层平面线圈结构的实验对比,新型谐振器的优势得到了进一步的验证。