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一种磁耦合谐振线圈结构阻抗测量装置设计

2019-01-21,,,

福建工程学院学报 2018年6期

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(福建工程学院 信息科学与工程学院,福建 福州 350118)

随着科学技术发展,在交通运输,医疗电子,水下作业等各种应用场景,无线电能传输技术(Wireless Power Transfer ,WPT)得到了广泛应用,其中,中短距离无线电能传输方式中耦合谐振无线电能传输方式是近年来研究热门[1-5]。对于磁耦合谐振式WPT系统,磁耦合结构的设计优良关系到系统的传输功率和传输效率,因此磁耦合结构的设计是磁耦合谐振式WPT研究的关键技术之一。磁耦合结构的基础模型包括发射线圈和接收线圈,在实验制作过程中,除了通过仿真模型获取发射线圈、接收线圈的阻抗,耦合因数,品质因数等,还需要通过高精密仪器对耦合线圈即发射和接受线圈进行实际测量,从而在测量中获取准确的设计参数,保证实验的准确性。目前,市场上一些比较知名的国外阻抗测量仪器生产公司,如美国的安捷伦,日本日置等;国内有常州的同惠,台湾的固纬等,虽然这些厂商能够提供高精度的测量设备,但是对于国内一些资金不充足的实验室或者个体,这些仪器价格昂贵,所以无法进行推广普及。

一般阻抗测量的方法可分为:电桥法、谐振法、矢量伏安法等。文献[6]提出了电桥法在测量中的不准确度,对于耦合线圈,由于耦合线圈本身的材质等因素,在使用电桥法时不易实现快速测量;文献[7]提出一种谐振法阻抗方法,但是在测量过程中需引进调谐线圈,增加了工作量,且线圈调谐不易实现;文献[8]综合分析了上述几种方法在测量时的优缺点,指出矢量伏安法测量的频率范围10 kHz~100 MHz,同时也便于采集测量数据。……

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