Metoda projektowania i właściwości rezonansowej kaskady cewek w zastosowaniu do bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej

摘要

The paper describes the resonant cascade of magnetically coupled coils designed for wireless electrical energy transfer. The matrix model of the cascade was formulated to determine its properties. The model is based on relative parameters. Then, applying the prepared model, the design method of such cascades was proposed. The method was illustrated by an example and positively verified experimentally (10 flat coils with outer diameter of 14 cm, transfer distance of 45 cm, frequency of 100 kHz, output power of 100 W, efficiency of 85,5%) The transformation method of cascade parameters on the load or supply side was also presented.%W artykule scharakteryzowano rezonansową kaskadę cewek sprzężonych magnetycznie przeznaczoną do bezprzewodowego przesyłu energii elektrycznej. Opracowany został macierzowy model kaskady bazujący na parametrach względnych, umożliwiający wyznaczenie jej właściwości. Następnie, wykorzystując przygotowany model, zaproponowano metodę projektowania tego typu kaskady. Metodę zilustrowano przykładem i pozytywnie zweryfikowano eksperymentalnie (10 płaskich cewek o średnicy zewnętrznej 14 cm, odległość przesyłu 45 cm, częstotliwość 100 kHz, moc wyjściowa 100 W, sprawność 85,5%). Zaprezentowano również metodę transformacji parametrów kaskady po stronie obciążenia lub zasilania.