无线电能传输中线圈耦合特性分析文献综述

 2022-11-21 03:11
  1. 文献综述(或调研报告):

文献【1】研究了由于磁谐振耦合被建议用于无线电力传输(WPT),理论分析和几个共振耦合结构的实验验证已经调查了几组,串联谐振和并联谐振结构是被广泛用在WPT两种常见的电路模型。这里,一个简单所述串并联混合共振耦合的电路拓扑结构在传送距离和效率上呈现出更好的性能,在实验验证中,使用一对10厘米直径的共振线圈,实验结果表明,距离为10cm(1相对距离)能实现85%的高效率,距离为20cm(2相对距离)能实现45%的效率。并且所提出的结构具有另外一个优势那就是电路参数可以在不同的距离进行高传递效率时很容易优化。

文献【3】研究了电动汽车在无线电力传输时的扩散,无线电力传输技术需要三个主要元素:大型空气间隙,高效率和大的功率量,通过对电磁谐振耦合技术额分析,完美的解决了这三个问题以及出现的问题。

文献【10】研究了分析了无线电能传输系统的等效阻抗以及影响阻抗值的因素。并针对无线电能传输系统阻抗特性提出了五种不同的调节阻抗的方法, 并分析了其对无线电能传输系统的传输功率和效率的影响。最后进一步通过实验证实了所提参数对系统功率和效率的影响, 为提高无线电能传输功率和效率提供了参考和借鉴。

文献【11】研究了在分析国内外磁耦合谐振式无线电能传输研究现状的基础上,通过比较各种不同类型功率放大器,提出了采用E类功率放大器实现磁耦合谐振式无线电能系统高效高频电源的方案。

文献【18】研究了阐述了磁耦合谐振 WPT 的基本原理,并概述当前三种主流 WPT 技术:电磁感应耦合式、磁耦合谐振式、电磁波辐射式的特点及优缺点,分别对磁耦合谐振 WPT 技术的系统建模与传输特性、发射接收天线结构、系统控制策略和谐振器实用组合结构的国内外研究现状进行分析。总结该技术在电动汽车、医疗电子和消费电子领域的应用现状,探讨该技术的研究方向,如设计适用的大功率高频电源、制订适用的行业标准、WPT 产品的电磁环境安全研究、设计智能 WPT 网络系统。

文献【19】研究了谐振式无线电能传输系统的电磁发射系统和电磁接收系统,耦合模理论,谐振式无线电能传输系统结构。 两线圈结构以及四线圈结构,谐振式无线电能传输技术最基本的实现方法是采用两线圈结构,即直接将高频电源与发射线圈连接,负载与接收线圈连接,通过线圈本身的分散电容或集中补偿电容实现谐振,采用两线圈结构的电路比较简单,能够方便的获得模型参数与系统传输特性的关系,系统设计简单,但是采用两线圈结构模型将严重限制系统的传输距离,尽管实现谐振,系统的传输距离也很难满足要求,因为当系统只有发射线圈和接收线圈时,随着两线圈距离的微小增加,两线圈之间的耦合系数将急剧减小,导致阻抗失配,从而使传输效率急剧下降。为了提高传输距离,研究人员提出了四线圈结构模型,四线圈结构与是在两线圈结构的基础上增加了电源线圈和负载线圈,并且电源线圈和负载线圈都做成单匝(匝数远少于收发线圈)线圈,之所以采用四线圈的结构,是因为当发射线圈与接收线圈之间的距离提高到中等距离后,虽然两线圈之间的耦合系数系数很小,但是可以通过调整电源线圈与发射线圈的耦合系数以及接收线圈与负载线圈的耦合系数,保证系统获得最佳的阻抗匹配,从而获得较高的传输效率。

参考文献:

[1] Linhui Chen, Shuo Liu, Yongchun Zhou,An Optimizable Circuit Structure for High-

Efficiency Wireless Power Transfer [J] IEEE,2011,11-0420-TIE

[2] College of Engineering, Chubu University , 1200 Mtsumoto-cho, Kasugai-shi, Aich,A Feasibility Study of Wireless Power Transmission System by using Two Independent Coupled Electric Fields [J]

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