雙負載IPT系統(tǒng)能效特性分析與優(yōu)化設計.pdf

1、傳統(tǒng)的磁耦合感應式無線電能傳輸（IPT）系統(tǒng)多應用于“一對一”模式下進行能量的傳輸。相較于單負載IPT系統(tǒng)，多負載IPT系統(tǒng)能夠同時實現多個能量通道的能量傳輸，能量的利用率較高，能夠適用于更多的應用環(huán)境，降低系統(tǒng)成本。同時，IPT系統(tǒng)能否廣泛應用的關鍵因素在于能量傳輸能力及系統(tǒng)效率，因此，對多負載IPT系統(tǒng)的能效特性進行分析和優(yōu)化顯得尤為重要。
　　論文針對在一個能量發(fā)射端、兩個能量拾取端的雙負載模式下的磁耦合感應式無線電能傳輸系

2、統(tǒng)進行分析和研究。通過理論建立了IPT系統(tǒng)互感耦合模型，分析了影響IPT系統(tǒng)的能量傳輸能力和效率的因素和參數；分析系統(tǒng)諧振補償技術，發(fā)現SS型拓撲結構的原級諧振補償電容大小的配置只與系統(tǒng)的工作頻率和能量發(fā)射端線圈自感大小有關，且并不受電磁耦合機構的互感大小M和副級回路的參數影響，結構也相對簡單易于控制，適合多負載情況以及原副級機構存在相對運動的系統(tǒng)。因此論文著重對基于一個能量發(fā)射端與兩個拾取端的SS型拓撲結構IPT系統(tǒng)的能效特性進行理論

3、分析和仿真實驗驗證。
　　針對雙負載IPT系統(tǒng)的能效特性分析，在單負載IPT系統(tǒng)互感耦合模型的基礎上，建立了雙負載IPT系統(tǒng)的模型，從理論上闡述了影響系統(tǒng)的輸出功率和效率的因素并分析了系統(tǒng)由于單雙負載投切、負載大小變化以及互感耦合變化時能效特性的變化，并仿真驗證。
　　為了提升雙負載IPT系統(tǒng)效率，本文從系統(tǒng)互感耦合模型和電磁耦合機構空間特性角度出發(fā)，優(yōu)化了電磁耦合機構模型，用DD-圓型結構取代了傳統(tǒng)的電磁耦合機構模型，仿真