串并式磁耦合谐振无线充电系统：设计与实验

"该文主要探讨了串并式无线电能传输系统的设计与研究，特别是针对磁耦合谐振技术在无线电能传输中的应用。作者在文章中提到了无线电能传输技术的优势，如大功率传输和高效率，以及如何通过磁耦合谐振实现中等距离的无线能量传输。此外，文章还分析了频率分裂问题，并提出了相应的解决方案。" 在无线电能传输领域，磁耦合谐振技术是一个重要的研究方向。它利用磁场进行能量传输，避免了物理导线的限制，提供了一种更为安全的传输方式。文献调研显示，当前该领域的研究焦点包括大功率无线电能传输系统优化设计，特殊环境下的应用，以及线圈设计的改进。本文作者设计的串并式无线电能传输系统，基于磁耦合谐振原理，采用相同谐振频率的电路，旨在提高传输效率和功率。 系统建模方面，作者采用了互感模型，这是一种将发射和接收线圈等效为电感的模型，便于理解和计算。当线圈相对位置变化时，等效为互感值的变化。这种模型能够直观地揭示系统的工作原理和特性，特别适用于磁耦合系统的分析。文章中给出了该等效电路的示意图，其中L1和L2分别代表发射侧和接收侧线圈的等效电感。 然而，无线电能传输系统中常常会出现频率分裂现象，即谐振频率偏离预期，影响传输性能。作者在前人研究的基础上，深入研究了这一问题，并从谐振回路参数的角度提出了解决策略，以抑制频率分裂，从而提高系统的稳定性和效率。 文章的硬件部分，作者详细介绍了系统的主要组成，包括可能的电源模块、控制电路、能量转换组件等，并最终构建了一个450瓦的实验平台。在10厘米的传输距离下，实验结果显示系统的传输效率达到了73.4%，显示出良好的传输性能。 该文通过深入研究磁耦合谐振无线电能传输系统，不仅提供了理论建模和分析，还实现了实际的硬件设计，为无线电能传输技术的发展提供了有价值的参考。关键词包括磁耦合谐振、变压器互感模型和频率分裂抑制等核心概念，这些内容对于理解无线能量传输系统的运作机制和优化设计至关重要。