基于高铁列车动态负载的动态耦合基础问题,提出一种发射端为单矩形线圈,接收端为多方形线圈级联的非对称耦合机构.首先通过互感原理得到系统传输特性方程,分析不同耦合程度下的电能传输可行性.同时,建立电磁场路耦合仿真模型,获得高铁系统实际工况下的空间磁场分布特性.为克服高铁列车运行过程中的振动影响,提高系统的能量传输稳定性和传输效率,提出集磁环结构对耦合机构进行优化,通过仿真分析并且搭建实验平台进行实验验证.结果表明集磁环结构能够有效收聚磁场,且系统在5cm传输距离下获得91.4%的传输效率.在接收线圈动态移动过程中,集磁环结构能够有效提高高铁列车的无线供电稳定性和工作效率,证明了高铁列车无线供电的可行性.
无线电能传输 高铁列车 非对称耦合 集磁环