水下无线电能传输系统建模与分析

摘要：

为了研究磁耦合谐振无线电能传输技术在海水中的传输损耗问题,在此提出一种海水等效电路模型,并对此模型推导得出系统的传输特性.通过对模型中线圈在海水和空气中等效辐射电阻分析对比,得出随着工作频率的提高,在空气中辐射电阻几乎忽略不计,而在海水传输过程中线圈的辐射电阻呈指数递增,传输频率的增加会导致系统的辐射电阻增加,系统的传输损耗增大.海水传输距离越大,等效电感越大,传输效率逐渐降低.仿真得出在海水中传输的最佳频率为50～250 kHz.在最佳频率范围内系统在海水传输过程中相比于空气、淡水中传输效率略微降低.最后通过试验搭建水下MCR-WPT系统与仿真对比验证此海水等效电路模型的正确性并且在传输距离35 mm下系统传输效率可达72.6％.

关键词：水下无线电能传输;涡流损耗;传输频率;磁耦合谐振;电路模型;导电介质

所属期刊栏目：40

分类号：TM724(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家重点研发计划2017YFF0208400

在线出版日期：2021-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：13-17