锥形线圈无线电能传输特性优化

来源：电子测量技术杂志2022年第19期北京时间：

作者：刘扬靖，曹彪

单位：华南理工大学机械与汽车工程学院 广州 510640

摘要：锥形线圈具有平面螺旋线圈与柱形螺旋线圈的综合特性，可用于无线电能传输系统中的磁耦合机构。本文首先基于电路理论建立模型，推导出磁耦合机构参数与系统输出参数的关系；然后利用Maxwell软件，从磁感应强度与互感的角度分析与比较传统平面螺旋线圈与圆柱螺旋线圈，提出匝间距不同的两种锥形线圈，两种线圈分别使用铁氧体板及铁氧体条；最后搭建无线电能传输系统实验样机。实验与仿真结果表明，与柱形螺旋线圈相比，锥形线圈结构作为发射线圈时，接收线圈在偏移距离为0～75mm内可获得最高达85.5%的电能传输效率，最高提升4.9%；偏移距离为0～50mm内输出功率也较高，最高达264W，提升15.3%。

关键词：锥形线圈;Maxwell;传输效率;输出功率