多目标无线电能传输系统线圈综合设计

【摘要】 目前,线圈设计大都是针对无线电能传输(WPT)系统中单个目标的优化设计,对于系统多目标优化的线圈设计则少有研宄。针对这个问题提出了一种给定传输距离和接收线圈外径条件下,满足输入电压要求,且,兼顾系统传输效率、功率和成本的线圈综合优化方案。首先建立了WPT系统的电路模型,推导了系统传输效率和功率的表达式;在此基础上,通过COMSOL仿真,分析了传输效率与圆形线圈外径、匝数、层数和匝间距之间的关系。最后搭建了一套实验样机,在电能传输距离20cm、输出功率400~1000W时,系统的传输效率高于90%