简介:首先以基尔霍夫定律为基础,分析三线圈WPT系统的S参数、传输效率以及该系统的频率分裂现象。频率分裂现象是线圈之间的过耦合导致系统出现不止一个谐振频率的现象。频率分裂仅出现在过耦合区域,由于在过耦合区域内阻与系统的输入阻抗不匹配导致频率分裂现象,本文提出一种阻抗匹配方法来抑制该现象。通过在发射端添加L型阻抗匹配网络并且在接收端组成概念性阻抗匹配网络,来实现抑制频率分裂现象、增大系统效率的目的。最后,通过实验和仿真来对比分析所提方法的正确性。
简介:传统的感应耦合电能传输(ICPT)系统中,松耦合变压器接收线圈Rx的半径与发射线圈Tx到接收线圈Rx之间的距离h的最佳比例系数,即径距比),的求取,是通过系统建模来推出Tx和Rx间的互感值,并辅以大量实验来获得的。针对这种缺少理论依据并浪费人力、物力的问题,本文提出了一种通过仿真观察Rx中电流密度变化规律来获得Rx半径与h比例系数的最佳值的设计方法。首先求取单管ICPT系统之一次侧并联、二次侧并联(PP)结构下的系统去耦等效电路模型,据此推导出Rx上的电流密度和互感M、系统传输功率的关系;并通过公式分析,确定Rx电感L1与Tx电感三:的比值a和系统的耦合系数A的取值,来确定在不同频率下厶和三:的值,从而建立仿真模型,利用有限元仿真软件对),的最优值进行研究。相比于通过线圈互感值来优化线圈的方法,本文中的电流密度可以通过软件直接观测到,形象而且直观,节省时间和成本,有效提高设计效率。综合仿真结果确定了松耦合线圈最佳径距比γ,该参数与企业通过生产实践总结出的经验值相吻合。