基于磁耦合谐振的无线能量传输系统

针对目前电磁感应无线能量传输方式有效传输距离近、传输效率低等问题，为实现小口径武器系统的无线能量与信息的同步、快速、高效传输，基于电磁耦合谐振理论，提出了一种三线圈磁耦合谐振自适应能量传输系统。利用磁耦合谐振互感模型，对能量传输系统三线圈拓扑电路进行了分析，并讨论了整个系统的传输功率、传输效率与线圈谐振频率、耦合系数之间的相互关系。基于锁相环优化控制理论，提出了传输系统自适应谐振最大功率控制策略，对储能电容接收功率和充电时间进行了优化。静态实验结果表明，利用上述理论设计的三线圈磁耦合谐振能量传输系统，性能可满足耦合距离20 mm、相对运动速度2.5 m/s及铁磁环境下能量的传输，这种新颖的传输系统可为新一代武器系统的信息交联设计提供一定的理论和技术支持。