无线电能传输系统频率分叉现象及其消除方法研究

摘要

磁耦合感应式无线电能传输系统中补偿电容的存在使两线圈发生水平或垂直移动时产生多个谐振频率,导致变频控制器无法识别最优频率,进而影响系统稳定性.针对此问题,在已有的同轴线圈互感公式的基础上,依据Neumann公式建立偏移线圈的互感公式,分别对线圈半径、水平偏移距离等因素与互感系数的关系进行分析.理论分析表明,增大原边线圈半径和水平偏移距离均可消除频率分叉现象,并且增大原边线圈半径能够有效提高发生水平偏移时的系统稳定性以及副边线圈的电压增益和传输效率.同时搭建了基于信号发生器的实验验证平台,实验结果表明,改变线圈半径消除了频率分叉现象.