基于PT对称的双负载无线电能传输特性研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.12.001

电器与能效管理技术 ›› 2024, Vol. 0 ›› Issue (12): 1-9.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.12.001

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基于PT对称的双负载无线电能传输特性研究

王梦环¹, 刘维清¹^,²

1.江西理工大学理学院, 江西赣州 341000
2.江西理工大学多维智能感知与控制重点实验室, 江西赣州 341000

收稿日期:2024-10-02 出版日期:2024-12-30 发布日期:2025-01-02
作者简介:王梦环(1997—),女,硕士研究生,研究方向为PT对称无线电能传输。|刘维清(1977—),男,教授,研究方向为非线性动力学。
基金资助:
国家自然科学基金项目(12465008);江西省重点实验室项目(2024SSY03161)

Research on Multiload Wireless Power Transfer Characteristics Based on PT Symmetry

WANG Menghuan¹, LIU Weiqing¹^,²

1. College of Science,Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China
2. Jiangxi Province Key Laboratory of Multidimensional Intelligent Perception and Control, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China

Received:2024-10-02 Online:2024-12-30 Published:2025-01-02

摘要/Abstract

摘要：

为解决基于宇称时间(PT)对称原理的串联-串联(S-S)补偿原始无线电能传输(WPT)系统PT对称区域受限的问题,采用基于PT对称原理的S-PS拓扑多负载补偿系统,扩大系统高效工作的范围,通过引入合适的电容分配比可使输出功率提高50%;设计的磁耦合器实现2个接收线圈之间的解耦,解决其耦合干扰问题。仿真验证拓扑电路的有效性,磁耦合器在偏移条件下解耦条件依旧成立。

关键词: 宇称时间对称, 无线电能传输, 线圈解耦, 多负载, S-PS拓扑

Abstract:

In order to solve the problem of the limitation of the PT symmetry region of the original WPT system based on the symmetry principle of the PT symmetry principle S-S,the S-PS topology multiload compensation system based on the PT symmetry principle is adopted.The efficient working range of the system is expanded,and the output power is increased by 50% with the proper capacitance distribution ratio.The magnetic coupler is designed to realize the decoupling between the two receiving coils,which solves the coupling interference problem between the two receiving coils.Simulations verify the effectiveness of the topological circuit,and the decoupling condition of the magnetic coupler is still available under the offset condition.

Key words: parity-time(PT) symmetry, wireless power transmission, coil decoupling, multiple loads, S-PS topology

中图分类号:

TM724

王梦环, 刘维清. 基于PT对称的双负载无线电能传输特性研究[J]. 电器与能效管理技术, 2024, 0(12): 1-9.

WANG Menghuan, LIU Weiqing. Research on Multiload Wireless Power Transfer Characteristics Based on PT Symmetry[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2024, 0(12): 1-9.

图/表 14

图1

图2

图3

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图8

表1

表2

图9

表3

图10

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参考文献 17

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参数	数值	参数	数值
L_T/μH	119.087	M_T1/μH	17.324
L₁/μH	61.832	M_T2/μH	10.612
L₂/μH	57.156	M₁₂/nH	33.978(解耦)

参数	数值	参数	数值
M₁₂(X=10 mm)	129.275	M₁₂(X=20 mm)	37.213
M₁₂(Y=10 mm)	8.363	M₁₂(Y=20 mm)	136.704
M₁₂(Z=10 mm)	51.369	M₁₂(Z=20 mm)	19.432

参数	数值	参数	数值
U_dc/V	50	C₂/nF	43.74
L_T/μH	119.087	r_T/Ω	0.12
L₁/μH	61.832	r₁/Ω	0.10
L₂/μH	57.156	r₂/Ω	0.08
C_T/nF	21.9	R_L1/Ω	20
C₁/nF	40.4	R_L2/Ω	20

基于PT对称的双负载无线电能传输特性研究

Research on Multiload Wireless Power Transfer Characteristics Based on PT Symmetry

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