0 引言

    19世紀(jì)90年代初，著名科學(xué)家特斯拉就開始了無線電能傳輸技術(shù)(Wireless Power Transfer，WPT)的研究，并隔空點(diǎn)亮了一盞磷光照明燈^[1]。到2006年，MIT的科學(xué)家Marin Soljacic利用無線電能傳輸技術(shù)在距離2 m處隔空點(diǎn)亮了一盞60 W的燈泡^[2-3]。從此，國內(nèi)外無數(shù)學(xué)者對(duì)WPT的研究進(jìn)入了高潮期，并將其應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。該技術(shù)作為一種無接觸充電方式^[4]，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電動(dòng)汽車、植入式醫(yī)療設(shè)備、消費(fèi)電子產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域^[5-6]，給人們的生活帶來了很大的便捷性和安全性。

    隨著電子設(shè)備種類的增加，負(fù)載阻抗變化引起系統(tǒng)傳輸效率降低的問題成為目前的主要研究方向之一。針對(duì)此問題各學(xué)者提出了不同的解決方法，目前有以下兩種解決方法：(1)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，如T型補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)^[7]、π型補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)^[8]、LCC型補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)^[9]、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)阻抗匹配^[10]等。雖然采用LCC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)可以輸出穩(wěn)定電壓，但當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，造成能量的損失。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)阻抗匹配，隨著負(fù)載變化改變阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)解決LCC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的問題，但無法維持傳輸系統(tǒng)良好的性能。(2)線圈結(jié)構(gòu)優(yōu)化，如采用平面方形雙線圈結(jié)構(gòu)^[11]、平面圓形雙線圈結(jié)構(gòu)^[12]等。有學(xué)者推導(dǎo)出平面方形線圈結(jié)構(gòu)耦合系數(shù)與線圈匝數(shù)及邊長有關(guān)，因此提出改變線圈參數(shù)提高效率，但實(shí)際應(yīng)用中改變線圈結(jié)構(gòu)較為麻煩。因此本文提出采用一種帶Buck-Boost變化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，并通過仿真實(shí)驗(yàn)證明該結(jié)構(gòu)的適用性。

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作者信息：

王喜升1，侯鈺慧2，郭波超2，崔振宇2，田子建2，王文清3

(1.中煤信息技術(shù)(北京)有限公司，北京100029；

2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 機(jī)電與信息工程學(xué)院，北京100083；3.北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，北京100042)