全方向无线电能传输电磁耦合系统仿真分析

作     者：谢文燕 陈为 XIE Wenyan;CHEN Wei

作者机构：福州大学电气工程与自动化学院福州350108 

出 版 物：《电源学报》 (Journal of Power Supply)

年 卷 期：2021年第19卷第1期

页      面：142-154页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51407032) 福建省中青年教师教育科研资助项目(JT180017) 

主　　题：全方向 无线电能传输 电磁耦合结构 电磁仿真 

摘      要：近年来,全方向无线电能传输技术由于具有位置鲁棒性好、安全可靠性高和环境亲和力强等独特优势,受到国内外研究机构和科研院所的广泛关注。高性能的电磁耦合系统作为全方向无线电能传输系统的关键环节,对实现高效的系统能量传输有着至关重要的作用。首先,运用电路理论建立了全方向线圈结构的等效电路模型,得到系统输出电压和输出功率的表达式,并给出了系统激励源的控制方案;其次,对全方向无线电能传输的充电场景进行分析,分析了三维正交圆环形线圈结构方案的弊端,提出了正方体线圈结构方案;最后,建立两种磁耦合线圈结构方案的数学模型,得出互感与接收线圈的位置、充电场景和旋转角度的关系。通过仿真实验验证了理论分析的正确性,为全方向无线电能传输电磁耦合系统的设计提供了参考和借鉴。