动态无线电能传输系统三层正交双向抗偏移线圈结构设计与优化

来源：电工电能新技术杂志2025年第4期北京时间：

作者：程宇， 石伟， 熊鑫博， 周鑫， 甘子玥， 李中启,

单位：1.湖南工业大学轨道交通学院， 湖南 株洲 412007;
2.湖南工业大学电气与信息工程学院， 湖南 株洲 412007;
3.湖南大学电气与信息工程学院， 湖南 长沙 410082

摘要：在电动汽车动态无线电能传输系统中，当发射线圈和接收线圈之间产生偏移时，系统整体的传输效率和稳定性就会相应地降低。本文提出了一种三层正交双向抗偏移线圈结构来减小耦合系数的波动，从而实现电动汽车动态无线充电的稳定。并且本文分析了该线圈结构的耦合系数特性，给出了一种耦合系数优化方法，运用提出的优化方法，得到了满足设计要求的各线圈参数。最后，通过搭建150 mm间距的样机装置，在X方向和Y方向偏移±170 mm时，样机的耦合系数达到0.109 3且波动率维持在5%以下，系统的传输效率均不低于94.8%，证明了结构的合理性与正确性。

关键词：电动汽车； 动态无线充电； 双向抗偏移； 耦合系数优化

基金资助：国家重点研发计划项目(2022YFB3403200)、 湖南省自然科学基金项目(2022JJ30226、2023JJ50202)