平板磁芯磁耦合谐振式无线电能传输技术

郭尧

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朱春波

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宋凯

;

魏国

;

逯仁贵

;

徐石明

【摘

要】

Planar core is added to the magnetic resonant wireless power 

transmission system to increase the self-inductance and the coupling 

coefficient between the primary coil and secondary coil, and to enhance 

the transfer power and efficiency. Based on the equivalent circuit analysis, 

mathematical expression of system parameters are given by the circuit 

differential equations. Furthermore, a prototype of wireless power 

transmission system is built, and experiments including coupling 

coefficient, operating frequency, misalignment, and power transfer 

characteristic of the system are conducted. The system realizes 1

�

85 kW 

power transmission with 10 cm air gap and 80% efficiency. By using the 

planar core, the coupling mechanism can achieve stable and effective 

transmission in 25% misalignment, and its volume is smaller.%

为了增加磁耦

合谐振式无线电能传输系统中发射／接收线圈的自感量以及二者间的耦合系数，提

高系统的传输功率和效率，提出利用高磁导率平板磁芯绕制发射／接收线圈的方案

.

对传输系统进行耦合电路建模，通过电路微分方程给出传输系统相关参数的数学表

达式，设计并优化了系统实验平台，研究了加入平板磁芯后系统耦合系数的变化，

工作频率对传输的影响，发射与接收的移位传输以及系统的功率传输特性

.

实现了

距离

10 cm

以上，功率

1.85 kW

的无线电能传输，系统整体传输效率达到

80

％

以上

.

平板磁芯耦合机构体积小，在较大水平移位（

25

％）情况下实现了稳定高效

传输

.