王世伟，王首刚，赵立棣，裴 智，李客频，吕霞付

(1.重庆邮电大学 自动化学院，重庆 400065；2.华晨鑫源重庆汽车有限公司，重庆 401329)

0 引言

电磁感应耦合无线电能传输在大功率电动汽车无线充电，小功率移动设备充电，植入人体心脏起搏器电池充电，无线供电内窥镜等装置都已有应用[1-6]。电磁感应耦合无线传能系统可以分为电磁耦合和电场耦合两种耦合方式：电磁耦合通过线圈间的电磁感应实现无线传能,电场耦合通过电容间的交变电场实现能量传输。电磁感应耦合不在谐振状态时可以通过提高发送线圈的电压来实现提高传输功率和距离的要求，但需要克服接收端的反射阻抗和发送端线圈的感抗，所以常采用谐振补偿，通过谐振补偿在相同的传输功率条件下，传输距离和效率得到了极大的提高。因此，无线传能中的收发系统必须在谐振强耦合状态才能实现能量的远距离传输[7]。目前，对传能系统中发送端补偿电路的研究[8-11]都假设系统工作在谐振频率时，电感线圈和电容上产生的电压相等且最高，电感的电压与电流相位差为90°。然而，研究发现在RLC电路中电感L或电容C上产生最高电压的工作频率不是谐振频率[12]。这表明在传能系统中发送端工作的谐振频率并不是使得传能线圈产生最高电压的工作频率。另外,若需要检测发送系统的谐振状态须采集电压相位和电流相位两个信号进行比较。虽然电压很容易检测，但在检测电流时需要考虑电流信号的幅值变化和相位补偿问题[13-14]，这使得谐振状态的频率跟踪变得复杂。……