基于赫姆霍兹线圈LCC-S型多负载无线电能传输系统的研究

针对多负载无线电能传输系统存在负载之间功率分配不均及取放负载时对其他负载有影响的问题,提出了基于赫姆霍兹线圈LCC-S型多负载无线电能传输系统。首先,利用电路互感模型对该系统进行了建模分析,推导出了流过发射线圈的电流、输出电压及效率的表达式,研究了工作频率和负载个数对效率的影响,该系统还具有恒压输出的特性。其次,为了使发射线圈产生的磁场更加均匀,发射线圈采用赫姆霍兹线圈,利用有限元仿真软件设计了两种赫姆霍兹线圈,这两种赫姆霍兹线圈在轴中心附近的较大范围内产生均匀的磁场。最后通过仿真验证了理论分析的正确性。

计及交叉耦合的多负载磁耦合无线电能传输系统特性分析

针对多负载磁谐振无线电能传输系统中接收线圈间交叉耦合对系统传输特性的影响问题,采用一种理论计算结合数值仿真的方法进行分析。首先利用等效电路模型推导出双负载工况下输出功率、传输效率的表达式;然后采用Maxwell仿真获得不同线圈布局下偏移距离与互感的关系;采用理论计算方法,讨论在不同偏移和负载下交叉耦合对系统传输特性的影响;最后搭建实验样机验证了理论结果。结果表明,多负载系统中通过合理的位置布局及负载阻抗参数设计,既可抑制交叉耦合的不利影响,也可利用其提升系统传输性能。