李欣桐，龚星易，孙佳雪

（ 黑龙江科技大学 电气与控制工程学院，黑龙江 哈尔滨 150027 ）

0 引言

随着科技的进步，无线充电技术受到广泛重视。对于电子产品来说，无线充电不存在充电接口，可以提高产品的防水性能，避免充电接口的不兼容问题，能够实现智能化自动控制，省去了充电线等连接器件，大大提高了电子产品的便携性[1]。

无线充电技术发展方向忽略了无线充电系统的传输距离、传输效率、多端接收等问题。本文对磁耦合式多接收端无线电能传输系统进行研究，建立了传输特性方程和功率传输方程，进行传输特性分析，制作实验样机验证了设计的磁耦合式双接收端无线电能传输系统具有传输距离远、传输效率高、可进行群充等优点。

1 耦合模建立

谐振电路分为LC串联谐振和LC并联谐振，在实际应用中串联谐振得到广泛应用。

本文设计的磁耦合双接收端无线电能传输系统中发射线圈的一次回路和接收线圈的二次回路均采用串联谐振电路模型，即串联-串联（SS）等效电路模型[2]，基本拓扑电路结构见图1。

图1 串联-串联（SS）等效电路模型

图1 中C1、C2和C3为LC谐振电路中的电容值，L1、L2和L3为电感值，R1为原边等效电阻，R2和R3为副边等效负载，M12、M13和M23表示各线圈之间的互感值。

根据图1可知，双端接收无线电能传输系统的三个线圈间能量关系为[3]

其中ω为各线圈的谐振角频率，表示线圈i和线圈j之间的耦合因数，表示线圈i计入吸收和辐射损耗的固有衰减率，表示第i+1个线圈中由负载引起的衰减率，ai(t)为线圈i的时域模式信号可以表示Aie-jax，|ai(t)|2表示线圈i的能量，Fs(t)为外界驱动电源可以表示为Ase-jax。……