磁谐振式无线电能传输系统谐振器的磁场分析
基于磁耦合谐振式无线电能传输系统的原理及技术分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
方式。无线 电能传 输 （ ＷＰ Ｔ １ 又 可称为无接触
电能传输 （ ＣＰ Ｔ ） ，无线 电能传输技术指 的是电 能从 电源到负载中间不需要电线 连接的一种能 量传 输 方 式 。
磁 场 耦 合 式 无 线 电 能 传 输 包 括 电 磁 感 应 式 和 磁 耦 合 谐 振 式 两 种 电 能 传输 方 式 ， 它 们 都 是利 用 电磁 效应 来 实 现 能 量 的 无线 传 输 。磁 耦 合 谐振 式 无 线 输 电 是 磁场 耦 合 式 无 线 电 能 传输 的 一种 特 例 ， 与 电磁 感 应 式 的不 同 之处 在 于 ：
２ 磁耦合 谐振式 无线 电能传输 的基 本结 构和工作 原理
２ ． １ 磁 耦 合 谐 振 式 无 线 电能 传 输 系统 的 整 体 构
成
该系统的两个收发线圈固有频率相 同，当驱动
信 号频 率和 线 圈 固有 频 率 相 同 时 ，两 收 发 线 圈 之 间 发 生谐 振 ，此 时 谐振 耦 合 回 路 阻抗 最 小 ，
电子技术 ・ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
基于磁耦 合谐振式无线 电能传输 系统的原理及技术 分析
文／ 王萌 黄睿 杨 杰
以 分 为 电 磁 辐 射 式 、 电场 耦 合 式 、 磁 场 耦 合 式
谐 振 补 偿 电 路 使 发 射 和 接 收 线 圈 具 有 相 同 的 固
（ ５ ） 外 壳 采 用 铝 合 金 材 料 ， 具 有 很 强 的 屏 蔽 作 用 。线 路 板 采 用 双 面 板 设 计 ，走 线 合 理 ，
高 电平 ，使 下面 几路通道有效 。当第二路有 手 动 电 路 由 Ｄ 锁 存 器 组 成 ，Ｋ１ ，Ｋ２ ， 言号 时 ， 高 电平 送 到 路 自 动 判 断 门 Ｕ５ Ｃ的 １ ０ Ｋ３ ，Ｋ４为 各 路 的 按 钮 ， 当 Ｋｌ按 一 下 时 ， Ｏｌ 使 该 与 门输 出高 电平 。在 自动 选 择 为 高 电 出现 高电平 ，该电平被锁存 ，通过 手动控 制电
多负载磁耦合谐振式无线电能传输功效分析
多负载磁耦合谐振式无线电能传输功效分析
无线电能传输是一种将电能通过无线电波的形式传输到目标设备的技术。
在传统的无
线电能传输系统中，通常使用电磁感应的方式进行能量传输。
这种方式容易受到传输距离
限制和传输能量损耗等问题的影响。
针对这些问题，磁耦合谐振式无线电能传输被提出，
并在近年来得到了广泛的研究和应用。
磁耦合谐振式无线电能传输是一种利用磁场耦合的方式来实现能量传输的方法。
它通
过在发送端产生高频的交变电流，使得发送端的线圈处于谐振状态，从而形成一个强磁场。
在接收端也放置了一个相同谐振频率的线圈，使其能够接收到发送端的磁场能量。
通过磁
场的耦合，能量可以从发送端传输到接收端，实现无线电能传输。
多负载磁耦合谐振式无线电能传输是在单一发送端和单一接收端的基础上，通过在接
收端添加多个负载来实现多个设备之间的能量传输。
在多负载磁耦合谐振式无线电能传输
系统中，发送端的电路会为每个接收端的负载电路提供相应的能量。
相比于传统的无线电
能传输系统，多负载磁耦合谐振式无线电能传输系统具有以下几个优点：
多负载磁耦合谐振式无线电能传输系统能够同时向多个设备传输能量。
传统的无线电
能传输系统通常只能向一个设备传输能量，而多负载磁耦合谐振式无线电能传输系统可以
同时向多个设备传输能量，提高了能量传输的效率。
多负载磁耦合谐振式无线电能传输系统具有较高的传输效率和能量分配灵活性，可以
满足多个设备之间的能量传输需求。
随着无线电技术的不断发展和应用的推广，多负载磁
耦合谐振式无线电能传输系统有望在未来得到更广泛的应用。
基于磁耦合谐振式无线电能传输技术的分析与设计
基于磁耦合谐振式无线电能传输技术的分析与设计磁耦合谐振式无线电能传输技术是一种通过磁场耦合方式实现电能传输的无线电能传输技术。
与传统的无线电能传输技术相比，磁耦合谐振式无线电能传输技术具有高效率、高安全性、低辐射等优点，在很多领域有着广泛的应用前景。
本文将对磁耦合谐振式无线电能传输技术进行分析与设计。
首先，磁耦合谐振式无线电能传输技术的基本原理是通过谐振腔和共振线圈实现能量的传输。
谐振腔和共振线圈之间通过磁场耦合，实现了能量的传输。
谐振腔是发射端和接收端都必须具备的，谐振腔内的电磁场能量被传输到共振线圈中，再通过共振线圈传输到接收端。
谐振腔和共振线圈的谐振频率需要匹配，以实现高效率的能量传输。
在设计磁耦合谐振式无线电能传输系统时，首先需要确定传输的距离和传输功率的需求。
传输距离的长短决定了系统的工作频率和设计参数的选择，传输功率的需求决定了系统的功率放大器的设计。
其次，需要进行谐振腔和共振线圈的设计。
谐振腔的设计主要是确定谐振腔的形状和尺寸，以及谐振腔的谐振频率。
谐振腔的形状和尺寸可以根据实际应用场景进行选择，谐振频率需要与共振线圈的谐振频率匹配。
共振线圈的设计主要是确定线圈的匝数和长度，以及线圈的电感值。
接下来是功率放大器的设计。
功率放大器是用来提高传输功率的装置，通常采用放大器来实现。
功率放大器的设计需要考虑放大器的频率响应、增益和功率效率等参数。
由于谐振腔和共振线圈是通过磁场耦合进行能量传输的，所以功率放大器的输出需要采用谐振腔和共振线圈的输入端进行耦合。
最后是系统的控制和保护。
在实际应用中，磁耦合谐振式无线电能传输系统需要具备良好的控制和保护功能。
控制功能可以通过监测传输功率、输出电压和电流等参数实现，保护功能可以通过过流、过压和过温等方式实现。
综上所述，基于磁耦合谐振式无线电能传输技术的分析与设计主要包括传输距离和功率需求的确定，谐振腔和共振线圈的设计，功率放大器的设计，以及系统的控制和保护。
基于电磁谐振式无线电能传输系统的独立式信号传输分析
基于电磁谐振式无线电能传输系统的独立式信号传输分析无线电能传输技术是一种通过电磁波传播能量的方法，广泛应用于电子设备的供电和通信领域。
而基于电磁谐振的无线电能传输系统是一种高效、安全且实用的无线电能传输方法。
本文将对基于电磁谐振式无线电能传输系统的独立式信号传输进行详细分析。
首先，我们需要了解基于电磁谐振的无线电能传输系统的基本工作原理。
该系统由两个相互独立的谐振器组成，一个是传输端的发射器，一个是接收端的接收器。
发射器产生电磁波并将能量传输给接收器，接收器通过谐振效应将电磁波转化为电能。
在独立式信号传输中，传输端的发射器需要将信号转化为电磁波进行传输。
这可以通过将信号源与发射器连接来实现，信号源产生的信号被转化为电磁波并通过发射器传输出去。
在接收端，接收器接收到传输的电磁波并将其转化为电能信号，以供电子设备使用。
为了实现独立式信号传输，系统需要具备一定的参数调节和信号调制功能。
参数调节可以用来调整发射器和接收器的谐振频率以实现最佳传输效果。
信号调制可以用来将信号源产生的信号转化为电磁波的特定频率和幅度，以防止与其他无线电设备的干扰。
在独立式信号传输中，还需要考虑传输距离和传输效率的问题。
传输距离取决于发射器和接收器之间的空间距离，以及系统的传输能力。
传输效率则取决于系统的能量转化效率和信号传输的可靠性。
然而，基于电磁谐振的无线电能传输系统也存在一些挑战。
首先是电磁波传输过程中的能量损耗问题，这会影响传输效率和传输距离。
其次是电磁波的辐射问题，过强的电磁辐射可能对人体和其他电子设备产生不良影响。
此外，系统的稳定性和抗干扰能力也是需要考虑的因素。
总结起来，基于电磁谐振式无线电能传输系统的独立式信号传输是一种高效、安全且实用的无线电能传输方法。
通过参数调节和信号调制可以实现信号的传输和转化。
然而，还需要解决能量损耗、电磁辐射以及系统稳定性等问题，以提高传输效率和可靠性。
磁耦合谐振式无线能量传输机理的研究
磁耦合谐振式无线能量传输机理的研究一、概述随着科技的快速发展，无线能量传输技术逐渐成为研究热点，其中磁耦合谐振式无线能量传输技术因其高效、长距离传输、安全可靠和便捷等优点，受到了广泛关注。
磁耦合谐振式无线能量传输技术利用电磁感应原理，通过两个谐振频率相等的线圈（发射线圈和接收线圈）实现电能的无线传输。
在谐振状态下，能量传输效率可以达到极高，甚至超过97，同时传输距离也能达到数米以上，满足多种场景的使用需求。
本文将对磁耦合谐振式无线能量传输技术的机理进行深入研究，分析其工作原理、能量传输过程以及应遵循的准则。
我们将利用耦合模公式建立该技术的数学模型，并通过实验验证模型的正确性。
我们还将研究不同类型干扰源对该技术的影响，提出相应的解决方案。
磁耦合谐振式无线能量传输技术的研究不仅有助于推动无线能量传输技术的发展，还可以为我们的生活和工作带来极大的便利。
随着研究的深入和技术的完善，磁耦合谐振式无线能量传输技术有望在未来广泛应用于各个领域，改变我们的生活方式。
1. 无线能量传输的背景与意义随着科技的飞速发展，人们对于设备便携性和使用便捷性的需求日益增强。
在这样的背景下，无线能量传输技术应运而生，它为人们提供了一种全新的、无需物理连接的电能传输方式。
无线能量传输不仅极大地方便了人们的生活，更在多个领域，如医疗、航空航天、电动汽车等，展现出巨大的应用潜力。
传统的有线充电方式存在着许多限制，如电缆的束缚、接口的兼容性问题、插拔的繁琐等。
这些问题在一定程度上限制了设备的使用场景和用户体验。
而无线能量传输技术则彻底解决了这些问题，它允许设备在无需物理连接的情况下进行充电，极大地提高了设备的便携性和使用的便捷性。
无线能量传输技术还具有节能环保的优点。
传统的有线充电方式，由于电缆的存在，会产生一定的能量损耗和电磁辐射，而无线能量传输技术则能够减少这些损耗和辐射，实现更加环保的电能传输。
磁耦合谐振式无线能量传输技术作为无线能量传输技术中的一种，具有传输效率高、传输距离远等优点。
磁耦合谐振式超导无线电能传输的性能研究
磁耦合谐振式超导无线电能传输的性能研究磁耦合谐振式超导无线电能传输的性能研究引言：随着科技的不断发展，能源传输成为人们关注的热点问题之一。
无线电能传输作为一种新兴技术，吸引了广泛的关注和研究。
磁耦合谐振式超导无线电能传输是一种有潜力的技术，具有较高的能量传输效率和较远的传输距离。
本文旨在通过对磁耦合谐振式超导无线电能传输的性能进行研究，为其在实际应用中的推广和发展提供参考依据。
一、磁耦合谐振式超导无线电能传输的原理磁耦合谐振式超导无线电能传输是利用物理现象中的磁耦合和谐振效应，通过特殊设计的共振装置，在发射端产生电磁场，使其与接收端的共振元件相互耦合。
通过调整共振频率和传输距离，实现高效的无线电能传输。
二、磁耦合谐振式超导无线电能传输的优势1. 高能量传输效率：利用超导材料的特性，减少能量传输过程中的能量损耗，提高能量传输效率。
2. 较远的传输距离：磁耦合谐振技术能够实现能量在距离较远的情况下的传输，大大提高了传输的便捷性和适用范围。
3. 环境友好：相较于传统的电线传输方式，磁耦合谐振式超导无线电能传输具有无线、无污染、无辐射等优势，对环境更加友好。
三、磁耦合谐振式超导无线电能传输的性能研究1. 共振频率调整对传输效率的影响：研究发现，共振频率与传输效率密切相关。
适当调整共振频率可以提高能量传输效率，但频率过高或过低都会导致能量损耗增加，降低传输效率。
2. 传输距离对传输效率的影响：研究发现，在一定范围内，能量传输效率与传输距离成正比。
然而，随着传输距离的增加，能量传输效率会逐渐降低，需要进一步优化装置和技术，提高传输效率。
3. 超导材料对传输效率的影响：超导材料是磁耦合谐振式超导无线电能传输中的关键因素之一。
选择合适的超导材料可以提高能量传输效率和传输距离。
目前，高温超导材料是研究的热点，能够在相对较高的温度下实现超导，提供更好的传输性能。
四、磁耦合谐振式超导无线电能传输的应用前景1. 无线电能传输领域：磁耦合谐振式超导无线电能传输技术具有高效、远距离和环境友好的特点，有望替代传统的电线传输方式，广泛应用于无线电能传输领域。
磁耦合谐振式动态无线电能传输系统研究
磁耦合谐振式动态无线电能传输系统研究磁耦合谐振式动态无线电能传输系统研究近年来，随着移动设备的普及和无线电能技术的发展，动态无线电能传输系统逐渐成为研究的热点之一。
磁耦合谐振式动态无线电能传输系统作为其中一种技术，具有较高的传输效率和便利性，在许多应用领域具有广阔的前景。
本文就磁耦合谐振式动态无线电能传输系统的原理、技术特点以及研究进展进行综述和分析。
磁耦合谐振式动态无线电能传输系统是利用谐振的电磁感应原理，通过将能量源和能量接收器之间的耦合电路进行谐振，实现高效的无线能量传输。
系统由能量源、能量接收器和磁耦合谐振电路组成。
能量源是无线电能传输系统的核心，一般采用高频信号发生器和功率放大器。
高频信号发生器会产生一定频率的电信号，并通过功率放大器将其放大，以提供足够的能量传输到能量接收器。
能量接收器则是接收能量源传输的电能，并将其转化为所需要的直流电能供给电子设备。
能量接收器一般由谐振电路、整流电路以及负载组成。
谐振电路起到与能量源进行耦合的作用，通过更好地匹配谐振频率，提高能量传输的效率。
整流电路则将接收到的交流电转化为直流电，并通过稳压电路提供稳定的直流电能给负载使用。
磁耦合谐振电路作为传输系统的关键组成部分，可以实现高效的电能传输。
磁耦合谐振电路主要由线圈和电容器组成。
线圈部分包括送电线圈和接电线圈，通过线圈间的磁耦合实现能量的传输。
电容器则用于实现谐振频率的匹配，提高能量传输效率。
磁耦合谐振式动态无线电能传输系统具有许多优点。
首先，由于采用了谐振电路，能够实现较高的能量传输效率。
其次，传输过程中可以实现相对较远的距离，不受物体遮挡的影响。
与传统的电线传输相比，具有更大的灵活性和便利性。
此外，传输的能量可以根据需求进行调整，使能量传输更加智能化。
目前，磁耦合谐振式动态无线电能传输系统在多个领域均有应用。
在医疗领域，可以用于医疗设备的无线充电，提高患者的使用便利性。
在工业领域，可以用于机器人、传感器等设备的供电，减少供电线路的使用，提高工作效率。
磁耦合谐振式无线电能传输关键技术研究
磁耦合谐振式无线电能传输是一种利用磁场耦合实现能量传输的技术，其具有传输效率高、传输距离远、安全可靠等优点。
本文将针对该技术的关键技术进行研究，分析其原理、应用和发展前景，为相关研究和应用提供参考。
一、磁耦合谐振式无线电能传输的原理磁耦合谐振式无线电能传输是通过谐振器和磁耦合器实现能量传输的技术。
其原理是利用发射端的谐振器产生的磁场能量，通过磁耦合器传输到接收端的谐振器，再转换为电能。
在传输过程中，发射端和接收端的谐振器需要保持共振，以达到最大传输效率。
二、磁耦合谐振式无线电能传输的关键技术1. 谐振器设计技术谐振器设计是磁耦合谐振式无线电能传输的关键技术之一。
谐振器的设计需要考虑频率匹配、谐振特性、功率损耗等因素，以实现高效能量传输。
2. 磁耦合器设计技术磁耦合器是实现磁耦合谐振式无线电能传输的重要组成部分。
其设计需要考虑磁场耦合效率、磁耦合距离、传输效率等因素，以实现可靠的能量传输。
3. 控制与调节技术在磁耦合谐振式无线电能传输过程中，控制与调节技术起着关键作用。
通过控制谐振器的频率、功率和相位，可以实现对能量传输过程的精确控制和调节，提高传输效率和安全性。
4. 系统集成与优化技术磁耦合谐振式无线电能传输涉及多个部件和子系统，系统集成与优化技术对于实现整体性能的提升至关重要。
通过系统集成与优化，可以实现功率损耗的最小化、传输效率的最大化等目标。
5. 安全与防护技术在磁耦合谐振式无线电能传输过程中，安全与防护技术需要得到重视。
通过设计安全机制、防护措施等手段，可以确保传输过程的安全可靠。
三、磁耦合谐振式无线电能传输的应用磁耦合谐振式无线电能传输技术广泛应用于电动汽车充电、智能家居、医疗设备等领域。
由于其传输效率高、安全可靠等特点，受到越来越多领域的关注与应用。
1. 电动汽车充电磁耦合谐振式无线电能传输技术可以实现电动汽车的无线充电，解决传统充电方式存在的插座损坏、充电线松动等问题，提高充电便利性和安全性。
磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统设计
磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统设计摘要：本文针对无线电能传输系统设计中存在的传输效率低、系统稳定性差等问题，提出了一种磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统设计方案。
该方案通过对谐振式高频无线电能传输系统的研究和分析，提出了一种新的磁耦合谐振式高频自激振荡电能传输系统设计方案，并对其进行了理论分析和仿真验证。
研究结果表明，该设计方案能够有效提高无线电能传输系统的传输效率和系统稳定性，具有较高的实用价值。
一、系统设计原理1.1 磁耦合谐振式无线电能传输系统原理磁耦合谐振式无线电能传输系统是利用磁场耦合进行电能传输的一种新型无线电能传输系统。
其基本原理是利用发射端的无线电能发射器产生高频谐振磁场，然后通过磁场耦合将能量传输到接收端的无线电能接收器，最终将高频电能转换为直流电能供电。
该系统利用磁场耦合进行电能传输，能够实现远距离、高效率的电能传输，并且不受传统电缆线路的限制，具有较高的应用价值。
二、系统设计方案2.1 磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统设计方案基于以上原理，本文提出了一种磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统设计方案。
该方案包括发射端和接收端两部分，发射端包括高频自激振荡电路和磁场发射装置，接收端包括磁场接收装置和直流电能输出装置。
2.2 发射端设计发射端采用高频自激振荡电路产生高频振荡信号，然后通过磁场发射装置将能量传输到接收端的磁场接收装置。
高频自激振荡电路采用谐振电路和自激振荡电路相结合的设计，能够产生高频振荡信号，并通过磁场发射装置将能量传输到接收端的磁场接收装置。
三、系统设计分析3.1 系统设计参数选择在系统设计中，需要考虑到高频自激振荡电路的频率、功率和效率等参数选择，以及磁场发射装置和磁场接收装置的设计参数选择。
通过合理选择系统设计参数，能够提高系统的传输效率和系统稳定性。
3.2 仿真验证为了验证系统设计方案的有效性，本文利用仿真软件对系统进行了仿真验证。
磁耦合谐振式无线能量传输系统建模与分析
河南科技 Journal of Henan Science and Technology
Vol.575，No.11 Nov，2015
磁耦合谐振式无线能量传输系统建模与分析
张乐
（上海电力学院，上海 200090）
摘 要：本文针对磁耦合谐振能量传输系统，应用电路互感理论详细分析了其耦合关系，用 Matlab 得出仿真图
·82·
磁耦合谐振 的 LC 谐振耦合电路可知，当发射源 VS的频率 与收发电路的 LC 固有频率相一致时，电路发生串联谐 振，相应的电路中的阻抗最低，流过收发线圈的电流最 大，此时，在一定的距离范围内，发射回路大部分的能量 被接收回路吸收；如果发射源与收发电路的固有频率不 一致时，发射回路大部分的能量不能被接收回路吸收， 造成传输效率比较低，即失谐状态。因此，保持两者的 频率一致，不发生失谐是实现谐振耦合电能无线传输的 关键部分。
为了简化起见，将收发回路的阻抗分别记为 Z1和 Z2， 由图 1 谐振耦合电路的模型可以得出如下方程
（1）
则由式（1）得发射回路的输入功率 Pin为
（2）
2 传输距离对传输功率的影响
系统的其他参数都为已知，谐振器也在谐振状态，谐 振频率为ω，可得：
（7）
对 M 求导数，得：
（8）
令 其 等 于 零 ，显 然 当 M=0 时 ，Pout 取 得 最 小 值 ； 时，Pout 取得最大值，互感与输出功
1 互感模型的建立
电磁场随距离的增加而迅速衰减，谐振耦合电能无 线传输则利用两个发生谐振耦合的电路来捕捉随距离衰 减的电磁场，即当发射回路和接收回路发生谐振时，发射
图 1 LC 谐振耦合电路
磁耦合谐振式无线能量传输机理的研究共3篇
磁耦合谐振式无线能量传输机理的探究共3篇磁耦合谐振式无线能量传输机理的探究1磁耦合谐振式无线能量传输机理的探究随着无线充电技术的进步和普及，越来越多的人开始关注无线能量传输技术。
磁耦合谐振式无线能量传输技术是一种新型的无线能量传输技术，其传输效率高，传输距离遥，成为无线能量传输技术中的热门探究方向。
本文将详尽介绍磁耦合谐振式无线能量传输技术的机理及其优点。
磁耦合谐振式无线能量传输技术的机理磁耦合谐振式无线能量传输技术是利用电磁感应原理将电能无线传输到接收端。
该技术主要由两个线圈组成，分别是发射线圈和接收线圈。
发射线圈产生一个高频电磁场，接收线圈则通过电磁感应原理将该电磁场转化为电能进行存储或输出。
磁耦合谐振式无线能量传输技术的关键在于谐振。
在谐振状态下，发射线圈和接收线圈的共振频率相等，能量传输效率最高。
此时，能量传输距离可以遥达数米以上，并且传输效率可以达到97%以上。
相比于其他无线能量传输技术，磁耦合谐振式无线能量传输技术具有较高的能量传输效率和传输距离范围。
磁耦合谐振式无线能量传输技术的优点1. 高效：磁耦合谐振式无线能量传输技术能够达到高达97%以上的能量传输效率，比其他无线传输技术效率高出浩繁。
2. 长距离传输：磁耦合谐振式无线能量传输技术在谐振状态下，能够传输数米以上的距离，能够满足多种场景使用需求。
3. 安全：磁耦合谐振式无线能量传输技术接受电磁感应原理传输电能，相比传统有线充电的传输方式更为安全可靠。
4. 便捷：磁耦合谐振式无线能量传输技术不需要使用充电器和电线，更加便捷省时，能够大大提高生活和办公的效率。
结论磁耦合谐振式无线能量传输技术是一种高效、长距离传输、安全可靠和便捷的无线能量传输技术。
尽管探究仍在不息深度和完善当中，但可以猜测的是，磁耦合谐振式无线能量传输技术将会改变我们平时生活和工作的方式综上所述，磁耦合谐振式无线能量传输技术具有高效、长距离传输、安全可靠和便捷等诸多优点。
磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究报告
磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究报告一、引言近年来，无线电能传输技术受到广泛关注和研究。
传统无线电能传输存在能量损耗和电磁辐射等问题，磁耦合谐振式无线电能传输技术应运而生。
本文将对磁耦合谐振式无线电能传输系统进行研究和探讨。
二、磁耦合谐振式无线电能传输系统原理磁耦合谐振式无线电能传输系统主要由两个共振电路组成，即传输端和接收端。
传输端由一个电源、一个功率放大器和一个谐振电路组成；接收端由一个谐振电路、一个整流电路和一个负载组成。
传输端的电源和功率放大器将电能转化为高频电磁场，在谐振电路的作用下，高频电磁场被传递到接收端，经过整流电路的整流，最终驱动负载工作。
磁耦合谐振式无线电能传输系统的主要特点在于传输端和接收端之间通过磁耦合的方式实现能量传输，能量传输效率高，无线电辐射小，对人体和环境无害。
三、磁耦合谐振式无线电能传输系统设计1.传输端设计传输端的谐振电路由一个电感和一个电容组成，其谐振频率可以根据实际需求进行调整。
功率放大器的输出功率应根据传输距离和接收端负载特性进行匹配，以确保能量传输效率。
2.接收端设计接收端的谐振电路和传输端谐振电路相同，其谐振频率需与传输端相匹配。
整流电路采用全波整流电路，对于低功率应用可以采用简单的整流电路，对于高功率应用可以采用桥式整流电路。
负载可以是电池、LED灯等。
四、磁耦合谐振式无线电能传输系统实验根据设计参数，搭建了磁耦合谐振式无线电能传输系统实验平台。
在传输端接入电源和功率放大器，接收端接入负载。
实验结果表明，磁耦合谐振式无线电能传输系统能够实现高效、低辐射的无线电能传输。
五、磁耦合谐振式无线电能传输系统应用磁耦合谐振式无线电能传输系统可以应用于无线充电、智能家居、无人机等领域。
其中，无线充电领域是应用最为广泛的领域。
通过磁耦合谐振式无线电能传输技术，可以实现电动汽车、智能手机、智能手表等设备的无线充电，方便快捷。
六、结论磁耦合谐振式无线电能传输技术具有高效、低辐射、环保等优点，可以应用于无线充电、智能家居、无人机等领域。
基于磁耦合谐振式无线电能传输技术的分析与设计
四、设计方案
四、设计方案
为了克服上述挑战，本次演示提出一种基于磁耦合谐振式无线电能传输技术 的创新设计方案。具体实现方案如下：
四、设计方案
1、选用高性能磁性材料和低损耗线圈，以提高传输效率和减小损耗。 2、通过调节发射和接收线圈的参数，实现最佳的磁场耦合和共振效果。
3、加入电磁屏蔽层，以减小对 周围电子设备的干扰。
五、总结与展望
1、提高传输效率和传输距离：通过优化线圈设计和材料选择等手段，提高磁 耦合谐振式无线电能传输技术的传输效率和传输距离。
五、总结与展望
2、降低成本：探索低成本的材料和制造工艺，以降低磁耦合谐振式无线电能 传输技术的成本，使其更具市场竞争力。
五、总结与展望
3、拓展应用领域：将磁耦合谐振式无线电能传输技术应用于更多领域，如医 疗器械、智能交通工具等。
验证实验
验证实验
为验证磁耦合谐振式无线电能传输的方向性，我们设计了一个实验系统，包 括发射和接收线圈、功率源、测量仪器等。实验过程中，我们将发射线圈和接收 线圈分别置于不同角度和距离的位置，测量其传输效率。具体实验步骤如下：
验证实验
1、搭建实验系统，包括发射和接收线圈、功率源、测量仪器等。 2、将发射线圈和接收线圈置于同一水平面上，保持两者中心线重合，测量传 输效率。
基于磁耦合谐振式无线电能传 输技术的分析与设计
01 一、导言
目录
02 二、技术原理
03 三、应用分析
04 四、设计方案
05 五、总结与展望
06 参考内容
内容摘要
无线电能传输技术近年来得到了广泛的和研究，其中磁耦合谐振式无线电能 传输技术具有传输效率高、传输距离远等优点，因此在许多领域具有广阔的应用 前景。本次演示将对磁耦合谐振式无线电能传输技术的原理、应用和设计进行分 析和探讨。
磁耦合谐振式无线电能传输系统建模与分析
磁耦合谐振式无线电能传输系统建模与分析磁耦合谐振式无线电能传输技术（MagneticallyCoupledResonantWirelessPowerTransmission,MCRW PT）是一种可以在很远距离之间传输电能的新技术，具有安全性高、传输效率高、传输功率大、非接触式等优点，可以用来满足现代越来越多的需求。
本文将对该技术进行概述并且以有限元方法建立模型，利用模型对MCRWPT的工作原理进行分析，最后在ANSYS的支持下利用数值仿真的方式进行分析及校验结果，得到系统的设计参数和有效的传输效果。
1.磁耦合谐振式无线电能传输系统简介磁耦合谐振式无线电能传输系统（MCRWPT）是一种基于磁传输原理的无线电能传输方式，可以用来在很远的距离之间传输电能，即发射端利用射频信号发射磁场，接收端利用收发器把射磁场转换为电能。
该系统具有高安全性、高传输效率、有效的传输功率以及非接触式传输等优点，保证了其在实际应用中越来越受到重视。
磁耦合谐振式无线电能传输系统大致由三部分组成：发射端、中空区域及接收端，它们分别由发射源、发射线圈、发射天线、中空区域、应答线圈、接收天线及接收器组成，各个组件之间相互协调工作，保证了系统能够实现电能的有效传输。
2.建立MCRWPT模型为了更好地理解MCRWPT系统，本文将运用有限元的思想建立该系统的模型，并且采用有限元法求解系统的响应电场，从而得出系统的传输特性和传输效率。
首先，对系统的中空区域进行三维有限元分析，以确定发射端和接收端之间的磁通密度分布。
然后，将应答线圈的电场特性模拟出来，从而求出接收端的电流分布及电压特性，从而分析系统的传输特性，并且在有限元分析的支持下确定系统的最佳参数，从而得出该系统的最终传输效果。
3.数值仿真分析及结果为了更好地理解系统的传输特性，本文利用ANSYS的有限元分析工具，模拟出系统的电场分布特性，并根据实际情况求出系统的最佳参数，结果表明，当系统的发射功率设定在100W，发射频率设定在1MHz时，两个线圈间可以实现充分耦合，从而保证了足够高的传输效率。
磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统设计
磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统设计磁共振式无线能量传输技术是一种新型的无线能量传输方式，它不需要传统的电气导线连接，可以实现远距离高效率的能量传输。
磁共振式无线能量传输技术能够应用于许多领域，例如电动汽车充电、智能手机无线充电、医疗设备无线供电等。
本文将介绍一种新型的磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统设计。
一、系统概述磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统是一种利用电磁场感应原理进行能量传输的系统。
系统由两个谐振线圈构成，一个谐振线圈作为发射器，另一个谐振线圈作为接收器。
发射器端通过高频信号激励驱动谐振线圈产生高频电磁场，接收器端的谐振线圈在接收到高频电磁场后产生感应电流，从而实现了无线能量传输。
二、系统设计磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统主要由两个谐振线圈、高频功率放大器、调谐电路、控制电路等部分组成。
谐振线圈由多层绕组构成，通过调谐电路可以调节谐振频率，高频功率放大器用于提供高频激励信号，控制电路用于系统的控制和保护。
2. 发射器设计发射器端的谐振线圈设计为高频谐振线圈，其参数需要根据实际传输距离和功率要求进行设计。
在发射器端还需要设计高频功率放大器，用于提供高频激励信号。
另外还需要设计调谐电路，通过调节电路参数实现谐振频率的调节。
接收器端的谐振线圈设计为与发射器端谐振频率相同的谐振线圈，当接收到高频电磁场时可以产生感应电流。
接收器端还需要设计整流电路和滤波电路，用于将感应电流转换为直流电能，并对转换后的电能进行滤波处理，以提高输出电能的质量。
系统控制设计主要包括高频功率放大器的控制、调谐电路的控制、整流电路和滤波电路的控制等。
控制电路需要设计合适的控制算法，以保证系统稳定可靠地工作，并对系统进行各种保护措施，如过载保护、短路保护等。
三、系统工作原理四、系统性能分析1. 传输效率磁耦合谐振式高频自激振荡无线电能传输系统的传输效率取决于系统的谐振线圈质量因数、传输距离和功率要求等因素。
磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究与优化设计
磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究与优化设计磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究与优化设计引言：随着科技的快速发展，无线电能传输技术逐渐成为一种具有广阔应用前景的研究领域。
传统的无线充电技术存在着能量传输效率低、距离短、干扰大等问题，而磁耦合谐振式无线电能传输系统则可以克服这些问题。
本文将对磁耦合谐振式无线电能传输系统进行研究与优化设计。
一、磁耦合谐振式无线电能传输系统的原理磁耦合谐振式无线电能传输系统是通过谐振技术将能量从发射端传输到接收端的一种无线充电方法。
当发射端的谐振线圈中通电时，会在空间中形成一个交变磁场。
接收端的谐振线圈与发射端的谐振线圈相互耦合，形成共振现象。
通过调整发射端和接收端的谐振频率、谐振线圈的结构以及阻尼系数，可以使能量在两个线圈之间高效传输。
二、磁耦合谐振式无线电能传输系统的关键技术（一）谐振器设计：发射端和接收端的谐振器设计是系统中的关键环节。
合理设计谐振器的结构和参数，能够提高能量传输的效率。
同时，谐振器的选材也是一个重要因素。
（二）频率匹配与自适应调整：发射端和接收端的谐振频率必须匹配，否则能量传输效率将受到影响。
由于环境变化等因素，谐振频率可能会发生漂移。
因此，设计一个能够实时感知并自适应调整谐振频率的机制非常重要。
（三）功率传输控制：磁耦合谐振式无线电能传输系统的功率传输控制也是一个需要考虑的重要因素。
过大或过小的功率传输都会影响系统的效率和安全性。
三、磁耦合谐振式无线电能传输系统的优化设计（一）优化谐振器结构：通过数值模拟和实验验证，优化谐振器结构，提高其谐振频率和谐振特性。
（二）优化耦合机制：通过改变谐振线圈之间的耦合方式和距离，进一步提高能量传输效率。
（三）优化功率传输控制策略：采用闭环控制方法，实时感知系统输入和输出功率的变化，并通过反馈调整发射端的功率输出，以达到最佳的能量传输效果。
（四）优化系统安全性：引入多重保护机制，避免因功率过大或其他因素引起的安全问题。
磁耦合谐振式无线电能传输系统建模与分析
•无线电能传输技术•
♦ 无践电能#输技术♦ 辑
电器与能效管理技术(2017NO.2 )
圈通过磁路的耦合， 接收到能量用于激励负载。 两线圈耦合的电路模型如图1 所示。因为高 频下气隙线圈存在寄生电阻、 电容等， 且不可忽 略， 所 以 在 图 1 中 分 别 用 A 代表发射线圈与 接收线圈的寄生电阻。若线圈的寄生电容较小， 可以分别串接电容 q 、 C2 与寄生电容一起参与谐 振， &代 表 负 载 电 阻 。
Abstract：This paper presented the two-coil and four-coil wireless power transfer system, respectively. The
circuit models weren introduced using the reflected load theory which is commonly utilized in the analysis of transformers. To make it convenient to analyze the efficiency and easy to choose the oels are simplified by the quality factor. Finally, a physical model, of which the resonance frequency is 10MHz, was established. The system efficiency under different conditions was obtained by changing the transfer distance and the load. Experiment proves the correctness of theoretical analysis.
磁耦合谐振式无线电能传输特性的分析与研究
磁耦合谐振式无线电能传输特性的分析与研究磁耦合谐振式无线电能传输特性的分析与研究随着科技的不断发展，无线电能传输作为一种新型的能量传输方式逐渐引起了人们的兴趣。
在许多应用场景中，传统的有线电力传输不再适用，因此无线电能传输成为了一种重要的研究方向。
在无线电能传输的各种方式中，磁耦合谐振式无线电能传输因其高效性和可靠性而备受关注。
磁耦合谐振式无线电能传输是利用强磁场和双重谐振原理实现的一种无线能量传输方式。
在这种方式中，发射端和接收端分别由共振器和耦合线圈组成，通过电磁场的耦合效应来传输能量。
典型的磁耦合谐振式无线电能传输系统如图1所示。
磁耦合谐振式无线电能传输的特点之一是传输效率高。
通过精心设计的共振器和耦合线圈，系统可以实现高效能量传输。
在传输过程中，发射端将电能转换为磁场能量，而接收端则将磁场能量转换为电能。
由于双重谐振的作用，传输效率可以达到非常高的水平。
研究表明，磁耦合谐振式无线电能传输的传输效率可以高达90%以上，远高于其他无线能量传输方式。
此外，磁耦合谐振式无线电能传输还具有较远传输距离的特点。
由于磁场的传播性质，该传输方式可以实现较远的能量传输。
在一些实验中，已经成功实现了几米甚至十几米的传输距离。
这使得磁耦合谐振式无线电能传输在某些场景下具有重要应用价值，比如在电动汽车的充电过程中，无需使用传统的插电充电方式，可以通过地面埋设的充电线圈将电能无线地传输给车辆。
然而，磁耦合谐振式无线电能传输也存在一些问题和挑战。
首先，传输效率受到距离和位置的影响。
较长的传输距离和不恰当的位置对传输效率有较大的影响，需要通过优化系统设计和调整参数来提高传输效率。
其次，磁场的传输也可能对周围环境产生一定的干扰。
强磁场可能对电子设备和生物体造成不利影响，需要适当的屏蔽措施和安全保护措施。
为了克服这些问题和挑战，研究人员正在进行相关的研究和探索。
一方面，他们在优化共振器和耦合线圈的设计，以提高传输效率和距离。
基于电磁谐振式无线电能传输系统的独立式信号传输分析
基于电磁谐振式无线电能传输系统的独立式信号传输分析1 引言电磁谐振式无线供电技术是国内外学术界和工业界开始探索的一个新领域，它集电磁场、电力电子、高频电子、电磁感应、耦合理论等多学科交叉的基础研究与应用研究，属于世界上电能输送领域的前沿课题。
它在移动电话、笔记本电脑和电动汽车充电方面的应用前景很好，是一种应用范围更宽的新型技术。
然而现阶段对电磁谐振式无线供电技术的研究还处于起步阶段，相关的理论和实验研究还比较少。
本文首次进行了基于电磁谐振式无线供电系统的独立式能量和信号的同步传输实验研究，并将实验结果和基于电磁感应式无线供电系统的高频信号传输实验研究结果进行了比较。
2 耦合性能分析谐振现象广泛地存在于自然界中，根据最大能量传输定理和谐振理论，当工作频率和系统（初级、次级电路）固有频率相同时，能够获得最大传输效能。
电磁谐振式无线供电系统的基本原理是让高频功率源的频率和初次级绕组的固有频率相同，从而构成一个高频磁耦合谐振系统。
电磁场随距离的增加而迅速衰减，电磁谐振式无线供电就是利用两个发生谐振耦合的电路来捕捉随距离衰减的电磁场，即当初级端和次级端发生谐振时，使大部分能量能从初级绕组传输到次级绕组。
电磁谐振式无线电能传输系统除了初次级绕组外，还有高频功率源和负载。
为了简化起见，直接将初次级绕组作为研究对象。
如图1所示为LC 串联谐振耦合模型示意图。
其中U 1为高频功率源，R ρ1、R ρ2分别为初、次级谐振电感线圈的电阻，C 1、C 2分别为串联谐振电容，R L 为负载，L 1、L 2分别为初次级绕组的电感量，M 为初次级绕组间的互感，d 为传输距离。
图 1 谐振耦合电路以图1中给出电流的方向为正方向，可得初、次级电路的方程为：11ρ12122ρ2L 1(j )j (j )j I L R I M U I L R R I M ωωωω+-=⎧⎪⎨++=⎪⎩ (1)由式（1）可知，电磁谐振式无线供电系统的传输效率和系统的谐振频率ω、初级绕组的电阻R ρ1、次级绕组的电阻R ρ2、负载电阻R L 和互感M 有关。
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图５
Ｆｉｇ．５
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川ｔ），则三个方向的分量为
Ｈｘ（ｆ）＝ＨｉＪ ｃｏｓ（ｃｏｔ）＋Ｈ２ｚ ＣＯＳ（ｃｏ／＋９０）
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Ｔｈｅ ｌｏｇｌｏ（／４）ｉｎ ｔｈｅ ｐｌａｎｅ ｏｆ ＹＯＺ
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第２８卷增刊１
黄学良等
磁谐振式无线电能传输系统谐振器的磁场分析
１０７
也＝石Ｉ万志［万‰ｎＫ］
Ｈｙ＝０
～，＝石Ｉ一２ｃｏｓＯ
４
．＝一———１＝————————一１．．一Ｃ一＾ｌ １ ／ ４７【ｓｉｎ口√口２＋ｒ２＋２口，．ｓｉｎ目ｌａｚ＋，．ｚ一２口，．ｓｉｎ秒 ２ｒ＋砌２ａ≯．ｒｐ ｊ
丽弘Ｋ］
（１）
两种：一是根据毕奥一萨法尔定律，求出单位电流
元在目标位的磁场，然后进行环路的线积分求出其 最终解。二是求出磁矢量势彳，然后对矢量势彳求 旋度得出磁场。 对于一般形状的电流求其磁场的表达式大多是 繁琐的，对于螺旋形线圈，在不十分严格的情况下， 可以等效成单个圆形线圈的叠加。图３是圆环电流 磁场的计算图，文献［５】给出单圆环电流的磁场的直 角坐标系下的解：
Ｆｉｅｌｄ
Ｈｕａｎｇ Ｘｕｅｌｉａｎｇ
Ｊｉ
Ｑｉｎｇｊｉｎｇ
Ｃａｏ Ｗｅｉｊｉｅ
Ｔａｎ Ｌｉｎｌｉｎ ２ １ ００９６
Ｚｈｏｕ Ｙａｌｏｎｇ
（Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｎａｎｊｉｎｇ
Ｃｈｉｎａ）
Ｆｏｒ ａ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ，ａｓ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ，ｔｈｅ
１０６
电工技术学报
２０１３短
在电动汽车上实现在道路运行中的移动充电，通过 频繁充电来大幅度减少配备电池的容量，减轻车体 重量，提升行驶里程。同时利用无线供电的便捷、 无接触、占地少的特点，还可将无线充放电发射装 置分布放置在街角、停车位、停车场等场合实现电 动汽车的分布式充电。典型的应用包括新西兰国家 地热公园３０ｋＷ旅客电动运输车【３】。另外国外已相 继有高通、丰田、日产、三菱、奥迪等多家知名汽 车公司开发出了使用无线供电方式的电动汽车。伦 敦已进行规模化的电动汽车无线充电商业化运营试 用。无线供电已是未来电动汽车供电技术的发展趋 势。 由于使用交变的电磁场来传递能量，将不可避 免的在空间中弥漫出一定的电磁场。且相对于小功 率无线电能传输，大功率无线供电所用线圈上的电 流较大，其电磁场强度相对较强，有必要对其磁场 环境进行测量及分析，以采取必要的措施使其符合 国家相关的电磁防护标准。本文是对无线电能传输 的一种基本情况进行的研究，即对常用的共轴螺旋 型线圈型的谐振器在周围只有空气的情况下的空间 磁场进行一定的理论分析和仿真，得出了磁场分布 的规律。最后对一个实际系统进行了测量，实验结 果显示仿真的可行性与正确性。
先从等效电路的角度分析了发射与接收端的电流相角关系；然后在得到圆形电流磁场形式的基础 上，将螺旋形谐振器近似等效成圆形电流的叠加，给出磁场的解析式。通过电磁场的有限元仿真， 得出两线圈空间内形成磁场的分布。仿真结果显示磁场主要集中在两线圈之间，且随距离衰减较 大。最后对一个实际工作的系统进行了测试，结果显示两线圈电流谐振时相位相差９０。，测量得 到的磁场与仿真结果符合的较好。
ａｒｅ
ｉｎ ｇｏｏｄ
ｃｏｎｆｏｒｍｉｔｙ．
ｐｏｗｅｒ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｒｅｓｏｎａｔｏｒ，ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｆｉｅｌｄ
ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，
引言
无线电能传输技术是目前的研究热点。从早期
的感应式的传输技术【ｌ】，到磁耦合谐振式无线电能 传输方式的提出【２】，该技术己朝着大功率、远距离、 高效率方向取得了较多的进展。与此同时，由于电 动汽车存在电池容量有限、充电站建设制约等瓶颈
！槲ｉ熏
图７
Ｆｉｇ．７
发射线圈（波形１）和接收线圈（波形２）的电流
Ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｉｌ（ｗａｖｅｆｏｒｍ １ １ ｒｅｃｅｉｖｅ ｃｏｉｌ（ｗａｖｅｆｏｒｍ ２１ ａｎｄ
对比显示测量值和仿真值总体上符合的较好， 测量值比仿真值略大。原因有几个方面，一是仿真 没有考虑环境中本来含有的磁场；二是在实际的实 验中，从电源引出的，接在线圈上的导线有一定的 长度，这些导线上的电流也会对测量点磁场产生叠 加，从而使测量值偏大。从上表中可以看出离线圈 较近的点测量值更大，较远的地方测量值与仿真值 会符合的更好。同时注意到这种情况下的磁场衰减 的很快，结合国家电磁辐射防护标准［９】中规定的在 此频率下的公众照射强度导出限值为０．１Ａ／ｍ，在本 次实验中，据中心约２．５ｍ处便符合该标准。
（２）
３
则磁场的瞬时量为Ⅳ（ｆ）＝√Ｈ，（，）２＋Ⅳ：（ｆ）２。
３磁场的仿真
２
１
Ｏ
在得知发射线圈和接收线圈电流相位和幅值的 情况下，可以通过电磁场有限元分析软件来进行电 磁场的仿真。本文先对一个实际的系统进行线圈电 流的测量，将电流值和相应的线圈几何参数用有限 元软件ＣＯＭＳＯＬ进行仿真。最后再使用磁场测量 仪对空间若干点进行测量以与仿真值进行对比。
Ｆｉｇ．４
—３ ．３．６６１８
图４
Ｔｈｅ
ＸＯＹ平面的ｌｏｇｌｏ（忉
ｌｏｇｌｏ（／４）ｉｎ
ｔｈｅ ｐｌａｎｅ ｏｆＸＯＹ
▲３．１２９４
３
特殊处的磁场：其ｚ轴上点的磁场ｔ＝ 其圆环中心处的磁场为：Ｈｏ＝÷。
２口
瓦四ｊ
２
ｌ
由于两个线圈上的电流相角不同，总磁场是瞬时 叠加，将发射线圈电流，ｌ设为，，＝Ａｃｏｓ（ｃｏｔ），设接收 线圈的电流如超前于，ｌ ９０。，则，２＝Ａｃｏｓ（ｃｏｔ＋９０）， 则空间中任一点的磁场强度瞬时值为两个线圈磁场 强度贡献的叠加。设空间磁场Ⅳ的瞬时表达式为
ＹＯＺ、ＸＯＺ三个不同面的仿真结果图。
其中令ｋ２：１—竺竺竺旦一，Ｋ的表达式为 ｎ￡．ｔ－ｐ‘ｌ，，…；ｎ口
肛。Ｓ。ｏ“／２√。一七ｄ：ｘ蒸
３
＝抓班＋（景）２＾（糍卜…Ｉ
２
１
Ｅ：ｒ正万赢
Ｊ０
称为第一类完全椭圆积分。Ｅ的表达式为
０
．１
．２
＝ｎ＿２
ｌ＿（川１］Ｚ
ｋＺ（忪１×３４／２钝ｌｘ沁３ｘ５６＂／］２纠
ａ ａｓ
ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｌｏｎｇｅｒ．Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ，ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐｈａｓｅｓ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｉｌｓ
ｄｉｆｆｅｒ ９０。，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｇｅｔ ｒｅｓｏｎａｎｔ．Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
关键词：无线电能传输
谐振器
磁场强度
仿真
测量
中图分类号：ＴＭｌ５４；ＴＭ４６
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ ｉｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ
Ｔｈｅ
Ｍａｇｎｅｔｉｃ
根据实验所用的线圈参数在软件中建立螺旋线
厂 胛、
模型，分别赋予１４ｃｏｓ（ｃｏｔ）和５ｃｏｓｌ ｃｏｔ＋兰Ｉ的电流，
＼ ２／
频率为２．５ＭＨｚ，周围３米半径的空气作为仿真区 域。由于在仿真中使用的没用体积的线电流，线附 近的计算强度较大，且磁场随距离变化较大，故可
对所得的磁场Ｈ求其以１０为底的对数ｌｏｇｌｏ（加，以 方便观察。图４、图５、图６分别为ｌ０９１０（∽在ＸＯＹ、
２
１
１
根据等效电路的ＫＶＬ方程可分别求出前后端 的电流为
魄殍
圈的绕向。 ２．２磁场分布的表达式
．乞
＝
一乙
唑卑
当达到谐振时，两端阻抗的虚部将消失，ｚ，和 ｚ２将呈现为纯电阻回路，此时，１和厶将有９０。的相 角差，是否，ｌ超前厶还取决于同名端的位置，即线
谐振器磁场的理论分析
求任意形状电流产生的磁场的解析方法一般有 ２．１谐振时的电流相角关系 图１为系统的传输模型图，分别为高频电源、 发射线圈构成的发射端，和由接收线圈、可调电容、 负载组成的接收端。通过调节后端的可调电容，使 其固有频率达到谐振频率时，即实现磁场的谐振， 达到能量的有效传输。
２０１３年 第２８卷增刊１
电工技术学报
ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＦ ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣＴＲＯＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ
Ｖ０１．２８
Ｓｕｐ．１ ２０１３
磁谐振式无线电能传输系统谐振器的 磁场分析
黄学良 吉青晶 曹伟杰 谭林林