基于電磁耦合機構(gòu)的三線圈ICPT系統(tǒng)效率優(yōu)化研究.pdf

1、無線電能傳輸技術(shù)因為有其安全、可靠、方便的優(yōu)點日益受到研究的重視和社會的認可。無線電能傳輸技術(shù)不僅可以在近距離實現(xiàn)電能的傳遞，也可在中距離的情況下，實現(xiàn)高效的能量傳輸。《時代》周刊將其評選為2014年對世界最具有影響力的發(fā)明之一。
　　本文針對三線圈ICPT系統(tǒng)中繼線圈位置問題展開研究，以解決在特定的應(yīng)用場合遇到的問題。三線圈ICPT系統(tǒng)在給定工作頻率下，中繼線圈與原級線圈、負載線圈間的互感以及負載大小是影響系統(tǒng)電能傳輸效率的主要

2、因素。針對線圈間互感與線圈位置的相互約束關(guān)系，提出一種在任意給定原級線圈和負載線圈條件下的中繼線圈位置優(yōu)化方法。該方法以電能傳輸效率為優(yōu)化目標(biāo)，綜合考慮三個線圈相互間的互感和負載等參數(shù)，通過計算機輔助設(shè)計，解決了尋找中繼線圈最優(yōu)位置的問題，且展示出中繼線圈的最優(yōu)位置與負載大小密切相關(guān)。
　　分析三線圈ICPT系統(tǒng)電磁耦合機構(gòu)的空間特性，基于空間互感理論，對耦合機構(gòu)中耦合線圈的互感進行建模分析。得出耦合線圈的互感與線圈位置一一對應(yīng)的

3、精確數(shù)學(xué)表達式。通過電路原理可以得出耦合線圈互感與系統(tǒng)效率的關(guān)系，進而通過計算機輔助可以建立系統(tǒng)效率與線圈位置的一一對應(yīng)關(guān)系。
　　提出一種基于電磁耦合機構(gòu)的三線圈ICPT系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法。建立數(shù)據(jù)擬合，通過以特殊到普遍的思想，建立互感、效率與位置的顯函數(shù)，進而通過函數(shù)本身的約束條件進行分析。根據(jù)系統(tǒng)本身約束條件、建立關(guān)于位置的目標(biāo)函數(shù)。通過遺傳算法優(yōu)化多目標(biāo)函數(shù)快速收斂的特點，求出目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)位置
　　建立三線圈I