三线圈MCR-WPT系统中继线圈轴向位置的优化研究

来源：电子测量技术杂志2023年第4期北京时间：

作者：赵永秀，万光一，王亚辉，魏艺超

单位：西安科技大学电气与控制工程学院 西安 710054

摘要：探究三线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统中继线圈的最优轴向位置对优化系统传输性能至关重要，为此深入研究三线圈MCRWPT系统的传输特性，应用电路互感耦合理论结合同轴线圈互感计算方法得出了系统最大功率和最大效率传输条件；基于上述最优传输条件，对宽负载范围内中继线圈轴向偏移对系统传输特性的影响进行了电磁仿真。仿真结果表明：中继线圈传输功率和传输效率的最优轴向位置与负载有关，均随负载的增大向接收线圈一侧偏移，当电源内阻与负载相等，中继线圈位于耦合机构中间位置时系统可获得最大传输功率，靠近发射线圈一侧时可获得最大传输效率。最后，搭建了三线圈MCR-WPT系统实验平台，实验验证了理论与仿真的正确性。

关键词：中继线圈;磁耦合谐振;最优轴向位置;传输特性

基金资助：国家自然科学基金(51777167，51604217)、陕西省教育厅自然科学基金(19JK0529，19JK0545)项目资助