無線電能傳輸系統磁耦合線圈的研究
摘要:針對無線電能傳輸系統耦合系數小、傳輸效率偏低的問題,提出一種可提高耦合系數的線圈結構。根據電路模型,得出了耦合系數與傳輸效率和功率的關系,為線圈結構的設計和優化提供了依據。對耦合線圈的偏移進行了研究,得出隨軸向和徑向距離的增大,線圈互感系數變小,提出了以提高耦合系數為目標,用ANSYS三維有限元分析對磁耦合線圈進行仿真與優化。通過比較不同類型的線圈、不同形狀磁芯的線圈和不同材料磁芯線圈的耦合系數,得出了加鐵氧體方形磁芯的實心圓盤型線圈為最優結構,在同樣的線圈面積下,耦合系數比不加磁芯的螺旋形線圈提高57%-149%。重點通過ANSYS三維有限元分析對磁耦合線圈進行仿真與優化,把耦合系數提高了57%-149%,從而提高了有效傳輸距離。
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