具有低漏磁通干扰及全方位传能特性的无人机无线充电系统

作     者：冯天旭 彭宇翔 史可 蒋金橙 王佩月 

作者机构：重庆邮电大学自动化学院 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52307004) 重庆市自然科学基金项目(2024NSCQ-MSX0866) 

主　　题：无人机 无线充电 全方位无线电能传输 漏磁通干扰 旋转磁场 

摘      要：针对传统无人机无线充电系统漏磁通干扰强以及抗位置和角度偏移性能差的问题，本文提出了一种具有低漏磁通干扰及全方位传能特性的无人机无线充电系统。发射机构由三相螺线管线圈组成，接收机构缠绕在无人机起落架上。首先通过COMSOL仿真对比分析提出的三相螺线管线圈与传统圆形线圈在无人机机身处产生的磁场强度，从三相螺线管线圈主要产生水平磁场分布及圆形线圈主要产生竖直磁场分布的角度揭示漏磁通干扰抑制原理。然后分析三相螺线管线圈在120°激励电流相位差下的磁场分布特性，从旋转磁场的角度揭示全方位无线传能机制。随后构建基于三相半桥逆变及LCC-S谐振补偿网络的系统电路模型，推导系统输出功率与等效互感的关系。最后搭建实验装置以验证提出的系统具有低漏磁通干扰及全方位传能特性。