多负载无线电能传输WPT方案

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统(RWPT)效率问题，运用电路理论建模分析了串串式(SS)模型和串并联混合式(SPPS)模型的等效电路，并推导出相应的传输效率的公式。通过仿真给出了SS模型和SPPS模型的传输效率随距离、负载变化的关系对比图，经过对比分析可知SPPS模型相比于SS模型具有远距离、大负载、高效率的优点，且SPPS模型在不同的传输距离可以通过调整匹配电容值获得较高的传输效率。通过搭建实验平台验证了理论分析及仿真的正确性。无线电能传输WPT技术可以为燃料电池车提供连续不断的电力支持。多负载无线电能传输WPT方案

RWPT系统基本结构，RWPT系统基本结构如图1所示，主要由驱动源、初级线圈和次级线圈、可调匹配电容、负载组成。初、次级线圈通过磁场耦合进行能量传输,RWPT系统在远距离传输的同时初级线圈产生的磁场其磁感应线也几乎全部通过次级线圈，所以RWPT系统在远距离传输的同时具有高效率。为了匹配源内阻和负载提出了四线圈结构，四线圈结构相比较两线圈结构传输效率高，距离远。但为了方便分析，本文主要只对两线圈结构的SS模型谐振电路和SPPS模型拓扑结构进行分析。非辐射式无线电能传输WPT平台通过使用WPT，可以实现电子设备的无线充电，从而提高其便携性和可用性。

无线电力传输工程规模巨大，无线电力传输系统要解决电力生产和输送两大问题。另外，对于无线充电产品，无线充电设备必须经过相关机构的认证，同时需要找到一种相对成熟的商业模式来打开市场缺口。此外，还要对无线充电的技术进行改良和完善，需要形成一个国际通行的标准，使收发设备之间具备普遍的兼容性。无线电能传输是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术。无线电能传输又称为无线电力传输、非接触电能传输，是指通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量（如电磁场能、激光、微波及机械波等），隔空传输一段距离后，再通过接收器将中继能量转换为电能，实现无线电能传输的传输方式。

WPT以其自身独特的优势在很多特殊的场合都应用的到，具有丰富的应用价值。短程无线技术:植入式医学器件的充电。目前，心脏供血调节器等植入式医疗设备逐渐在大型手术中起到不可或缺的作用，但是一个明显的问题就是充电，因为是植入式，所以有线充电几乎不可能，因为WPT的存在，避免了设备在大型手术中低电量的情况。日本的小柳光教授，曾在2007年举行的SSDM国会议上，向大家展示了以电磁感应为原理的无线电力传输技术，他试图通过控制集成电路向人工视网膜进行充电。WPT技术正在不断发展和改进，未来将会有更多的创新和应用。

有学者提出了一种基于工作调频和双向无线通信的闭环控制方法，将原副边结合起来实现电池的无线充电。有学者提出了功率和更大效率双参数同步控制方法，无需双边通信。DC-DC转换器调整副边的等效交流阻抗，并搜索副边的较小输入功率，以实现更大效率控制和恒定输出功率控制。对于动态无线电能传输的鲁棒控制策略，采用PI控制算法，控制参数一般采用极点配置法选取，简单易实现。然而，目前文献中的建模与控制研究通常忽略了电动汽车动态无线供电应用复杂环境中的各种不确定扰动因素，因此研究面向实际应用条件的系统动态响应特性和多参数扰动下的快速鲁棒控制器显得极为重要。根据在空间实现无线电力传输供电距离的不同，可以把无线电力传输形式分为短程、中程和远程传输三大类。上海多负载无线电能传输WPT

WPT可以为移动电话、笔记本电脑等电子产品提供无线充电和便携性。多负载无线电能传输WPT方案

常见的无线电能传输方式主要分为磁场耦合式（Inductive Power Transfer, IPT）和电场耦合式（Contactless Power Transfer,CPT）。IPT系统采用高频交变磁场传递能量，随着半导体功率开关及电力电子技术的发展，其应用较为普遍，目前国内外研究热点集中于磁场耦合方式。但是在轨道交通等大功率非接触供电领域中，机车车体和轨道通常由钢材或铝合金材料构成，IPT系统对金属较敏感，会引起金属发热产生涡流损耗，使得传输效率下降。同时其耦合机构需要使用铁氧体材料和利兹线来绕制，增加了重量和成本。多负载无线电能传输WPT方案

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