基于COMSOL仿真的无线电能传输模型的温度场分析

无线电能、原理、发射模块、ne555时基电路、驱动放大电路

关于无线电能传输串联补偿的matlab的仿真

新型E类功放谐振式无线电能传输系统，唐治德，杨帆，由于谐振式无线电能传输系统的整体性能受功率源所约束，本文提出以最佳频率为参数，通过综合分析后选择E类功放作为功率源，因元�

谐振耦合式无线电能传输技术是一种新兴电能传输方式，提高传输功率和效率已成为其应用发展的瓶颈问题。通过仿真与实验探究了提高频率和改善线圈参数两种不同提高系统品质因数的方法对能量传输效率、功率与传输距离之间的影响规律。结果表明，提高系统共振频率可明显提高系统能量有效传输距离，但导致最高输出功率明显下降，而对传输效率影响不明显；改善线圈参数可显著提高最高输出功率，而对输出效率和有效传输距离影响不明显。系统频率响应仿真与实验结果显示，小幅偏离共振频率点引起输出功率急剧下降。系统共振频率随接收端与发射端间耦合系数增加出现分裂现象，造成能量传输功率下降。

针对在磁耦合谐振式无线输电系统中发射线圈和接收线圈之间发生平行不共轴的水平侧移问题,分别采用互感耦合理论和二端口网络理论对其进行建模分析,并通过数学推导得出用s参数表示的归一化功率和传输效率表达式。运用HFSS软件仿真了系统在过耦合、临界耦合和欠耦合状态下,水平侧移量对系统传输性能的影响;提出一种用于改善系统的优化结构。最后,通过实验验证了仿真结果,并验证所提出的优化结构可有效消除侧移所带来的负面影响,改善系统传输效率。

为研究负载对无线电能传输系统传输性能的影响,建立了基于磁耦合谐振的无线电能传输系统的电路模型,利用电路耦合理论推导出在不同距离上为抑制频率分裂现象所需的最小负载以及当接收功率最大时的最佳匹配负载计算模型,且最佳匹配负载总是大于最小负载。仿真结果表明,对于不同的耦合系数,增大负载可以抑制频率分裂现象的出现;当接收功率达到最大值时,最佳匹配负载会因耦合系数的不同而改变,且总会有一个最佳匹配负载与之对应。这一结论为无线电能传输系统的负载选择提供了理论指导。

本文详细介绍了Qi标准给出的无线电能传输系统基本配置，设计了基于无线电能传输技术的无线电能发射电路、无线电能接收电路、通信与控制电路。测试结果表明，设计的简易无线电能传输系统在短距离内可以实现稳定的电能传输，为进一步研究大功率远距离无线电能传输技术及其可靠性奠定了技术基础。

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统存在负载特性差、传输效率低的问题，本文提出一种基于LCC-P（LCC-并联）型复合拓扑结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统，利用电路理论和互感耦合理论计算出系统的传输效率和输出功率表达式，并给出参数配置方法。通过Matlab软件分析系统传输效率和输出功率随负载电阻、耦合系数、频率变化的三维关系图。最后利用PSIM进行相关实验验证，结果表明LCC-P型磁耦合谐振式无线电能传输系统的负载特性较好，频率特性一般，具有较高的输出功率和传输效率。

分析了4种磁耦合谐振式无线电能传输拓扑结构模型的输出功率、传输效率与频率、负载、距离的关系,得出结论:发射线圈电感电容串联、接收线圈电感电容并联的拓扑结构更适用于低频率、大负载、远距离的情况;发射线圈和接收线圈电感电容均串联的拓扑结构更适用于较近距离、较高频率、较小负载的情况。通过Matlab仿真得出在相同参数下4种拓扑结构模型的输出电压、电流波形,验证了理论分析的正确性。