磁耦合谐振线圈非理想放置无线充电特性研究

摘要

谐振线圈的非理想放置会影响线圈间的互感,进而降低系统无线输电的传输功率和效率.以分析线圈水平侧移、角度旋转两方面为出发点,设计并建立谐振频率为8 MHz的四线圈磁耦合无线充电模型,运用阻抗等效变换和电压等效变换进行系统输出功率和效率表达式的推导,理论计算得到了商用HFSS软件仿真结果的证明.谐振线圈平行状态下,当水平侧移量小于0.6倍线圈半径时,其变化对功率和效率的影响不大;当侧移量大于0.6倍线圈半径时,功率急速下降幅度更明显;侧移量的变化不会影响谐振点出现位置;侧移量保持不变,线圈偏转角度越大,效率越低;偏转角度保持不变,侧移量越大,效率也越低;使用中继线圈并将其居中对称放置在谐振线圈间时,对提升系统效率效果较好.