电工电能新技术

作者：蔡智斌， 张国荣， 徐晨林， 高凯， 彭勃， 解润生

单位：合肥工业大学电气与自动化工程学院， 安徽 合肥 230009

关键词：无线电能传输, 耦合机构, 高自由度, 全方向磁场

基金：国家重点研发计划资助项目（2017YFB0903100）、 国家电网公司科技项目资助项目（521104170043）

传统正对平面线圈在进行无线电能传输时其电能拾取效率会随耦合机构间相对偏移的角度增大而迅速降低，空间无线电能传输系统则可以很好地解决这个问题。虽然目前国内外空间无线电能传输系统的耦合机构解决了相对偏移的问题，但接收机构只能以特定的轨迹和绕行方式进行相对均匀的功率接收，并非真正意义上的高自由度。本文提出了一种新型的空间无线电能传输系统的耦合机构，该耦合机构由单电源供电，可以实现接收机构高自由度且均匀的功率拾取。提出低耦合路径理论用于分析发射机构，利用Ansys Maxwell进行磁场仿真验证了磁场的均匀度。通过提出低耦合区域理论选取最适合发射机构的接收机构。最后搭建实验平台对耦合机构能量传输的均匀度和自由度进行了验证，实验结果说明接收线圈在保证高自由度接收的前提下接收电压数据集标准差小于1，即系统可以进行高自由度且较为稳定的功率传输。

来源：2021年第4期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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