陈希有， 周宇翔， 李冠林， 孙学斌， 吴茂鹏

(1.大连理工大学 电气工程学院，辽宁 大连 116023；2.中电投吉林核电有限公司，吉林 长春 130000)

磁场耦合无线电能传输系统最大功率要素分析

陈希有1， 周宇翔2， 李冠林1， 孙学斌2， 吴茂鹏1

(1.大连理工大学 电气工程学院，辽宁 大连 116023；2.中电投吉林核电有限公司，吉林 长春 130000)

针对无线电能传输系统的功率和效率问题，在特定频率下研究了影响无线电能传输系统最大传输功率的若干要素。以磁场耦合单元为核心建立简化模型，包括发射回路、接收回路，以及两个回路之间的磁场耦合单元。分别研究发射回路电抗、接收回路电抗、互感电抗等在单独变化，或协同变化时，如何影响最大功率传输条件，最大功率值和传输效率等。研究发现，不同情况下的最大功率传输条件之间存在内在联系；在发射回路与接收回路电阻乘积较小时，松耦合谐振才能传输最大功率。此结论不依赖于阻抗补偿形式，并且对感应耦合式和磁场共振式无线电能传输系统均适用。仿真和实验结果与理论分析结果一致。

无线电能传输；磁场耦合；最大功率；回路阻抗；互感电抗

0 引 言

无线电能传输(wireless power transmission,WPT)，由于美好的应用前景和诸多需要探索的科学问题，使得人们对其研究空前活跃[1-6]。在WPT技术中，通常希望所设计的系统具有较大的功率传输能力(注：如无特殊说明，文中的功率均指平均功率即有功功率)和稳定的输出电压。为了使用归一化技术(实际传输功率与最大传输功率之比)研究传输的功率[7]，同样需要研究WPT的最大传输功率。……