SPPS模型与SS模型电能传输效率对比分析

"磁谐振串并联混合模型无线电能传输效率分析 针对磁耦合谐振式无线电能传输系统（Radio Frequency Wireless Power Transfer, RWPT）的效率挑战，本研究着重探讨了两种模型：串串式（Series-Series, SS）模型和串并联混合式（Series-Parallel Parallel, SPPS）模型。这两种模型都是基于电路理论建立的，通过等效电路分析，可以推导出各自传输效率的数学表达式。 SS模型和SPPS模型的传输效率与传输距离和负载有密切关系。通过仿真模拟，我们得到了两者在不同条件下的效率曲线。结果显示，SPPS模型在远距离传输和大负载条件下表现出更高的效率，这是SS模型所无法比拟的。此外，SPPS模型的一个显著优势是，它可以通过调整匹配电容的值来适应不同的传输距离，从而保持较高的传输效率。 实验平台的搭建进一步验证了理论分析和仿真的准确性。实验证明，SPPS模型在实际应用中能更好地维持高效率，尤其是在需要长距离传输或者负载变化大的情况下。 无线电能传输技术的发展，特别是磁谐振方式，已经引起了广泛的关注。传统的RWPT系统拓扑结构主要包括串串（SS）、串并（SP）、并串（PS）和并并（PP）四种形式。尽管已有文献对这些拓扑进行了深入研究，但对串并混合的SPPS模型的探讨相对较少。SPPS模型的引入和分析为无线电能传输领域提供了新的优化方向。 本文详细分析了RWPT系统的基本结构，包括驱动源、初级线圈、次级线圈、可调匹配电容以及负载。初级线圈和次级线圈间的磁耦合是能量传输的关键，而匹配电容的调整则有助于提高传输效率。在四线圈结构中，传输效率和距离通常优于两线圈结构，但考虑到分析复杂性，本文主要聚焦于两线圈的SS模型和SPPS模型。 在建模分析环节，我们构建了SS模型和SPPS模型的等效电路图，这些电路图能够清晰地展示能量传输过程中的电压和电流分布，以及如何影响传输效率。通过这些模型，我们可以更深入地理解不同拓扑结构在实际应用中的性能差异。 SPPS模型在磁耦合谐振无线电能传输中展现了其优越性，特别是在远距离和大负载场景下。未来的研究可能将进一步优化这种模型，提升其适应性和效率，推动无线电能传输技术的进步。"