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针对线圈间距是衡量无线电能传输距离的关键指标，研究了线圈间距对谐振式无线电能传输系统性能的影响。建立了四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统模型和PCB平面螺旋线圈模型，通过Matlab仿真分析源线圈、发射线圈、接收线圈和负载线圈之间的距离对系统传输效率和输出电压的影响，并搭建实验平台对仿真结果进行了验证。结果表明，线圈间距对系统传输效率有显著影响，系统输出的负载电压随着发射线圈和接收线圈间距d23、源线圈和发射线圈间距d12的增大呈现先增大后减小的规律，选择合适的d23和d12可使系统输出电压达到最大值，而源线圈和发射线圈间距d34的增加则使得输出电压逐渐减小。因此，在系统设计中应尽可能使接收线圈和负载线圈靠近。

磁耦合谐振式无线电能传输规律及参数优化的探索

磁耦合谐振式无线电能传输技术具有传输距离中等、传输效率高、能穿过非磁导性障碍物传输电能 等优点，使其有望取代电池为物联网中的传感器节点无线供电。本文通过研究磁耦合谐振式无线电能传 输机理，构建了传输系统的集总参数电路模型，对各模型参数进行了理论计算，并根据模型对不同传输距 离下系统的传输效率与负载功率进行了分析，得出了不同耦合状态下系统获得最大负载功率的条件

在一些旋转应用场合，电能传输大多通过接触式的导电滑环实现, 采用这种方式传输电能普遍存在机械磨损大、使用寿命短、打火等方面的缺点。提出了一种基于磁耦合原理，通过现代电力电子技术中的整流及高频逆变技术，以谐振方式传输电能的装置。详细分析了该系统的电路设计、参数计算以及仿真。结果表明该系统具有结构简单、开关损耗小、噪声低等特点。

建立了磁耦合谐振式无线电能传输系统的电路模型,分析了传输功率、传输效率与输入频率、传输距离、负载之间的关系。仿真和实验结果表明:在不出现频率偏移的情况下,当系统输入频率与激励线圈回路的谐振频率相同时,传输功率和传输效率达到最大;随着传输距离的增大,传输功率先增大后减小,存在最佳的传输距离使得传输功率最大,而传输距离越小则传输效率越高;随着负载的增大,传输功率和传输效率先增大后减小,存在最佳的匹配负载使得传输功率和传输效率最大。

研究了基于距离检测的自适应磁耦合谐振无线电能传输系统。首先采用耦合模理论分析磁耦合谐振无线电能传输系统的传输特性。随后运用ADS仿真软件和负载牵引技术设计制作E类功率放大器。然后利用PCB印制平面螺旋电感构造高品质因数、高集成度谐振体。针对频率分裂现象，采用超声波传感器进行传输距离检测，基于专家控制算法提出频率自适应调节方案以提高传输效率。最后采用FPGA处理器和直接数字频率合成技术实现动态频率调节。实验结果表明在频率分裂距离内，相对于固定频率，提出方案明显提高了传输效率。