中继线圈影响无线能传输系统性能研究

"本文主要探讨了磁共振式无线电能传输系统的实验研究，特别是涉及带中继线圈的系统测试和C语言嵌入式系统编程在其中的应用。文章着重分析了匹配特性和中继线圈对无线能传输效率的影响。通过调整馈电线圈与谐振线圈之间的间距(STD)，研究了匹配因子α对系统工作状态的影响，揭示了在临界耦合状态下21S峰值最大。实验数据表明，适当调整STD可以保持传输效率，尤其是在需要较大传输距离时。此外，通过在发射线圈和接收线圈间引入中继线圈，系统可以在更远的距离上维持高效传输，且工作频率可以设定为线圈的谐振频率，简化了设计。论文还对比了加入中继线圈前后系统在不同距离下的性能差异。" 在无线电能传输领域，尤其是磁共振式无线电能传输，系统匹配特性至关重要。通过实验，研究者发现匹配因子α与馈电线圈与谐振线圈的间距(STD)紧密相关。当STD减小时，α增大，导致系统进入过耦合或欠耦合状态，而α的最佳状态是在临界耦合时，此时21S峰值达到最大，表明传输效率最佳。实验中，通过改变STD观察到21S峰值的演变，验证了这一理论。 进一步，研究引入了中继线圈以增加传输距离。中继线圈调整到与发射线圈和接收线圈谐振频率一致，保持平行共轴布置。随着传输距离的增加，中继线圈使得原本分开的21S峰值逐渐靠近并重合，其中中间峰值Mf接近线圈的自谐振频率。因此，中继线圈的存在使得系统可以在无需复杂的频率跟踪设计的情况下，以线圈谐振频率工作，提高了设计的简便性和效率。 对比分析显示，加入中继线圈后，系统在不同距离下仍能保持良好的传输效果，特别是在近距离时，三个21S峰值更加明显，而随着距离增加，这些峰值趋向于合并，表明中继线圈有助于稳定传输性能。这一发现对于远距离无线电能传输系统的优化设计具有重要指导意义。 该研究深入探讨了中继线圈如何改善磁共振式无线电能传输的效率和稳定性，为未来无线充电设备的设计提供了理论依据和实践指导。结合C语言嵌入式系统编程，可以实现对这种复杂系统的精确控制和优化，从而提升整体系统的性能和实用性。