基于全耦合电容模型的双发射电场耦合式无线电能传输系统

摘要

cqvip:传统基于电场耦合式的电容能量传输(CPT)系统只含单个逆变电源与单个发射端,由于CPT系统逆变器的容量有限,所以较难满足轨道交通大功率非接触供电应用的需求。为了提高CPT系统的传输功率,提出一种双发射单接收CPT系统,通过两个逆变器并联的方式来提升系统输入功率总容量,实现CPT系统大功率输出。将六极板结构全耦合电容模型简化为三端口等效电路,采用Maxwell有限元分析方法仿真耦合电容值,针对两个发射机构间相互耦合的影响,给出系统谐振电路参数配置方法。最后,详细分析了该系统的工作原理并搭建了系统工作频率为500 kHz的原理样机,在输出功率为1.47 kW的情况下,直流到直流的效率为90.6%。在传递相同功率的前提下,双发射CPT系统流过开关器件的电流为单发射系统的一半,实验结果表明该方法有效且可行。