磁耦合无线电能传输系统实本征态工作模式及能效特性分析

摘要

针对目前宇称时间(PT)对称磁耦合无线电能传输(MC-WPT)系统的物理原理、参数条件及其与常用工作模式的区别等方面认识不全面的问题,首先基于振动学理论对PT对称MC-WPT系统进行建模分析,明确其实质为实本征态工作模式,并建立了实本征态系统的一般参数条件。进而从实本征态角度,对比分析了基于运算放大器实现和基于逆变器实现的PT对称系统的物理原理,证实基于运算放大器实现的PT对称系统物理原理为自激振荡系统,具有自选频率特性,而基于逆变器实现的PT对称系统本质上是强迫响应系统,工作频率由逆变器给定。在此基础上,将PT对称系统与目前MC-WPT系统常用的几种工作模式包括零相角模式、美国麻省理工学院(MIT)提出的共振耦合模式、复本征态模式进行了对比分析,得到了各种工作模式的特性及优缺点。