13、无线电能传输与备件计算方法研究

无线电能传输与备件计算方法研究

1. 无线电能传输调谐策略研究

1.1 频率跟踪策略

频率跟踪调谐方法通过跟踪系统谐振频率，改变电源频率，使系统在新的谐振点重新产生能量。其建模过程和仿真模型与电容补偿策略类似，无需增加电容电路，但需根据不同传输距离改变电源频率。

1.2 不同补偿方式的仿真结果对比分析

当传输距离在 50mm - 280mm 时，对五种补偿方式和无补偿系统的效率进行了对比：
|补偿方式|特点|
| ---- | ---- |
|双端并联电容补偿|效果最佳，效率提升明显，但曲线最陡|
|发射端并联电容补偿|次之，近距离效率不高，但曲线较平缓，效率有一定提升|
|发射端串联电容补偿|表现较为普通|
|双端串联电容补偿|在 50 - 130mm 范围内基本无改善，性能最差|
|频率跟踪型补偿|曲线效率变化小于电容补偿模式，接收功率能在较长距离保持稳定，在大于 160mm 的距离下效率更高。在 280mm 距离时，效率仍能保持在 12%以上，而电容补偿模式效率约为 4%|

然而，当线圈间距较长时，即使系统处于谐振状态，效率也不理想，因为线圈间的耦合会随距离增加而减弱。

1.3 调谐策略总结

通过对负载轴向移动的失谐现象进行详细描述，以四线圈 MCR - WPT 系统为研究对象，建立了系统谐振频率的数学模型，分析了系统失谐机制。在此基础上，建立了频率跟踪和四种电容补偿调谐策略的仿真模型，并对五种调谐策略进行了比较分析，为负载轴向移动时调谐策略的选择提供了参考。

mermaid 流程图如下： </