针对传统的四线圈磁耦合谐振式无线电能传输系统的四线圈位置相对固定、不得随意改变,从而导致使用局限性的问题,提出了一种新型的四线圈结构:电源线圈、负载线圈分别与集总电容相连接,形成电源谐振回路和负载谐振回路,电源线圈可与发射线圈产生磁谐振,负载线圈可与接收线圈产生磁谐振,同时可以改变4个线圈的相对位置,适当调整4个线圈之间距离.该结构不仅可增加无线电能的传输距离,还可改善频率分裂,使系统输出功率和传输效率最大.仿真与实验分析了4个线圈之间的不同耦合系数组合对系统传输效率和输出功率的影响,结果表明,电源线圈与发射线圈之间的耦合系数越大,系统的传输效率越高,随着耦合系数的增大,传输效率先增大后减小;输出功率和传输效率随着负载线圈和接收线圈之间的传输距离的增加而明显减小,针对不同的传输距离,调整负载线圈和接收线圈之间的距离,可使系统获得同一负载下的最大传输效率及输出功率.
磁耦合谐振式无线电能传输 四线圈结构 耦合系数 频率分裂 传输效率 输出功率