磁耦合谐振式无线输能系统理论设计上可在临界耦合的一段区间内达到高效率能量传输, 但还存在远距离弱耦合区效率急剧衰减, 近距离强耦合区出现谐振频率分裂现象的问题。为此, 仿真并设计制作附有铁氧体磁芯的平面螺旋耦合线圈, 在传输系统中做频率跟踪调谐, 使传输距离在强耦合区变化时, 依旧保持系统高效率传输。测试表明, 整个系统可实现传输距离在 5~20 cm变化时, 都能保证无线输能效率高于 80%。
磁耦合谐振 无线能量传输 频率调谐 magnetic coupling resonance wireless power transmission frequency tuning 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(2): 286
理论上磁谐振无线能量传输可以做到很高的效率，然而在实际情况下由于各种各样介质的影响，实测效率与理论值难以保持良好的一致性。为了解决实测效率与理论效率偏差较大的问题，提出了基于等效电路模型的 非铁磁性介质中的磁谐振无线能量传输系统。从计算与仿真角度分析了不同介质的对线圈阻抗与谐振频率的影响，且计算与仿真结果吻合良好。提出了介质中高效率系统的设计步骤，优化后仿真结果表明可以提高 30%以上 的效率。
等效电路 非铁磁性介质 磁耦合谐振 传输效率 无线能量传输 equivalent circuit non-ferromagnetic medium magnetic coupling resonance transmission efficiency wireless power transmission 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(3): 435
采用四线圈并联谐振的磁耦合单元，设计了高效率磁耦合谐振式无线传能系统。分析了四线圈磁耦合单元在品质因数和可调节性的优势，结合多物理场仿真软件 COMSOL和电路设计软件 Multisim，对设计的磁耦合谐振式无线传能系统中磁耦合单元和发射电路单元进行了混合仿真。无线传能系统中源线圈和负载线圈设计为半径 9 cm的单匝线圈，发射线圈和接收线圈为半径 13 cm的 4匝线圈组，发射和接收线圈距离为 40 cm(1.5倍线圈直径)。测试表明，该系统的谐振频率为 4.78 MHz，系统从直流输入到交流输出的无线传能效率达到了 96.7%。
磁耦合谐振式无线能量传输 四线圈 混合仿真 效率 magnetic coupling resonance wireless power transmi four -coil model hybrid simulation efficiency 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(3): 452
