钟晨明，罗 斌，刘 婉，宁 峰

（南昌大学 信息工程学院，江西 南昌330031）

MCR-WPT四种经典传输结构的性能比较*

钟晨明，罗 斌，刘 婉，宁 峰

（南昌大学 信息工程学院，江西 南昌330031）

采用电路理论分别对磁耦合谐振式无线电能传输（MCR-WPT）的4种经典发射接收系统模型进行传输功率和效率的理论分析和研究，同时提出一种综合评价系统性能的方法，对串联-串联型（SS）、串联-并联型（SP）、并联-并联型（PP）和并联-串联型（PS）模型的传输功率和效率的变化进行对比分析。通过数值仿真和实验结果表明，串联-串联型（SS）更适合于磁谐振耦合式无线电能传输系统，且SS和SP的抗干扰性能比PP和PS更好。

无线电能传输；功效系数；传输功率；传输效率

0 引言

无线电能传输（Wireless Power Transfer，WPT）的概念可以追溯到 19世纪后期，Nikola Tesla在没有任何导线连接的情况下点亮灯泡的无线能量传输技术备受关注[1]。2007年，A.Kurs、A.Karalis等人提出了一种新的无线电能传输技术[2]，再次引起广大研究者的关注。该技术利用线圈之间近磁场的磁谐振藕合来传输电能，搭建的系统为磁藕合谐振式无线电能传输系统（MCR-WPT），可以在中短距离传输上达到很高的效率，具有可穿透非磁性障碍物、电磁辐射小等优点，主要用在电动汽车[3]、消费类电子产品[4]以及人体植入式医疗器械[5]的充电应用中。

传输结构作为制约电能传输的最直接机制，一直是值得人们研究的热点；特别是当传输网络中线圈个数比单发射-单接收无线电能传输系统要多得多时，传输网络中的发射端、中继和接收端的传输结构个数随线圈个数增加而增加，此时传输结构越显得重要。……