夏晨阳，贾娜，庄裕海

(中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221116)

U型磁芯结构ICPT系统功率传输容量研究

夏晨阳，贾娜，庄裕海

(中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221116)

感应耦合电能传输(ICPT)技术是近年来发展起来的一种新型电能传输模式。为了实现磁路耦合机构的最大能量传输，本文从磁路角度对常用的U型磁芯磁路机构的功率传输能力进行了分析，得出了系统传输功率能力与磁芯机构形状和大小、原边导轨位置、工作频率以及副边拾取线圈匝数等因素之间的关系，并给出了U型磁芯结构下的磁路耦合机构的优化设计。根据理论分析结果对ICPT系统磁路耦合机构进行实验研究，实验结果验证了理论分析的正确性。

ICPT;U型磁芯;功率传输容量;磁路优化

1 引言

感应耦合电能传输(ICPT)技术是一种新型电能传输模式，该技术综合应用电力电子技术、磁场耦合技术和现代控制理论等，通过一次侧、二次侧线圈间的耦合磁场实现电能从静止电源系统向一个或多个可移动用电设备的非电气直接接触电能传输［1］。通过感应耦合方式供电，增加了用电设备的灵活性，消除了传统供电方式的安全隐患，弥补了传统供电方式存在的因为电气连接产生的缺陷［2］。因此，感应耦合供电技术是一种安全、可靠、灵活的电能接入新技术。目前正受到国内外越来越多学者和公司的关注，并得到了广泛的应用［3，4］。

为了提高系统的功率传输能力，现有的对磁路机构的分析方法通常都局限于互感耦合模型，对于各种结构的磁路分析通常通过互感M值来体现，这种分析方法很普遍但也很笼统，对我们通常采用的U型磁芯磁路机构分析不够精确。……