基于移相控制的LCC-S无线电能传输系统最佳品质因数研究

无线电能传输系统的传输效率受到包括接收端品质因数在内诸多因素的影响。为此提出一种确定并保持二次侧品质因数的最佳值以保持最大效率的控制模型。研究基于LCC-S(电感/电容/电容-串联)拓扑,首先分析了不同品质因数Q情况下系统传输效率与工作频率、耦合系数的关系,提出了一种确定接收线圈品质因数Q最佳值的有效方法;然后提出了一种降压电路控制策略,该控制策略采用移相调节的方式来调节接收端电压的相角,以确保系统始终在最大效率点上运行;最后仿真并搭建了无线充电实验平台,验证了所提出的确定接收端品质因数Q最佳值的方法的可行性,证明了接收端降压转换器控制策略的有效性。

耦合谐振式无线电能传输的传输效率最佳频率

应用集总参数和耦合模理论,研究了电磁耦合式无线电能传输系统的传输效率问题,提出了使无线电能传输系统传输效率最大的传输效率最佳频率概念,分析了传输系统参数和负载对传输效率最佳频率和传输效率的影响。制作了两线圈无线电能传输实验电路,并进行了谐振频率与传输效率的关系,负载与传输效率最佳频率及传输效率的关系,距离与传输效率最佳频率及传输效率的关系实验和仿真分析。实验和仿真分析证明了:无线电能传输系统有一个传输效率最佳频率;传输效率最佳频率近似与负载成正比,与线圈的互感成反比;传输效率最佳频率随距离增加而增大;当系统工作在传输效率最佳频率且负载电阻远大于线圈电阻时,无线电能传输系统的传输效率最大。

磁耦合谐振式无线电能传输系统功效同步研究

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统中传输效率最大值与功率最大值难以同步的问题,利用等效电路理论对无线电能传输系统进行建模分析,给出系统传输效率最佳频率和传输功率最佳频率的计算方法,提出最佳谐振频率和功效同步因数的概念,得出系统传输效率与功率最大值同步出现的条件。借助仿真软件分析系统传输效率和功率与负载的变化规律,搭建实验平台,通过对比实验数据和仿真结果,证明了理论分析的正确性,也为进一步优化系统功效同步性能,同时提高传输效率和功率提供了有益的参考。