煤矿井下磁耦合谐振WPT系统优化设计

摘要：

针对煤矿井下复杂环境,为了提高其WPT(Wireless Power Transmission无线电能传输)功率并降低发射端线圈电压,改进了井下WPT发射端的线圈结构,并提出了适合井下WPT的传输模型.根据电路互感耦合理论,推导出WPT系统传输功率与传输效率的数学表达式,分别阐述了耦合系数、输入频率、负载大小对传输功率与传输效率的影响.设计过程中应用OrCAD与Matlab软件对传输系统各个影响因素进行仿真分析,在此基础上设计并制作了实验平台.实验分析得出此传输系统存在最佳功率传输距离和最佳效率传输距离,总体实验结果与理论仿真结果一致,最后通过与典型WPT系统做对比实验分析,得出改进WPT系统提高了传输功率,可为实际井下WPT提供理论参考.

关键词：磁耦合谐振、无线电能传输、耦合系数、负载

所属期刊栏目：41

分类号：TD611(矿山电工)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973资助项目2014CB046300

在线出版日期：2017-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2889-2896