串联-串联拓扑配置的双线圈无线电能传输系统:基本动力学与传输功率限制
应用物理
2020-12-01 v1
摘要
本文研究了双线圈谐振耦合无线电能传输系统的动力学与性能。在高耦合下,会出现频率分裂现象,即传输到负载的功率在两个偏离谐振频率的频率处达到最大。然而,这种行为并非普遍属性;存在某些谐振器本征参数的区域,在其中无论耦合强度如何均不出现该现象。因此,为抑制此类现象,无需如文献中广泛报道的那样将发射器与接收器之间的耦合限制在特定水平以下。对于低功率应用,优化接收功率至关重要。我们推导了从通用源向任意负载可传输功率的严格渐近上界。我们的结果定量揭示了两个谐振器的无载Q因子及其间耦合对实际输出功率的直接影响。我们讨论指出,与常用的工作功率增益相比,换能器功率增益构成了优化系统效率更合适的度量。一旦传输功率达到其物理界限,两种增益便坍缩为唯一的全局最优解。
引用
@article{arxiv.2011.14215,
title = {Two-coil Wireless Power Transfer System Configured in Series-Series Topology: Fundamental Dynamics and Limitations on Transmitted Power},
author = {Binh Duc Truong and Thuy Thi-Thien Le and Berardi Sensale-Rodriguez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.14215},
year = {2020}
}
备注
14 pages