一种具有兼容耦合和抗偏移能力的螺旋双C型双面线圈的设计与研究

提高感应能量传输(IPT)系统中磁耦合结构的耦合系数以及抗偏移能力是提高IPT系统性能的核心要素.随着市场上接收线圈的多样化,有必要研究具有兼容耦合不同线圈(主要分为E型和C型)的线圈结构.在具有兼容耦合E型和C型线圈的螺旋双面(SP)线圈的基础上,本文提出一种螺旋双C(SDC)型双面线圈,该线圈包含两个绕组螺旋缠绕在平板磁心的两面,其中一面两个绕组间距较大,称分开侧;另外一面的两个绕组间距较小,称合并侧.通过改变SDC线圈为正串和反串连接来改变SDC线圈分别为C型和E型结构,从而能分别最优耦合C型线圈和E型线圈.SDC线圈分开侧耦合螺旋单面(RP)线圈(E型线圈),合并侧耦合双D盘单面(DDP)线圈(C型线圈),能获得最好的耦合系数.实验表明,SDC线圈与DDP线圈和RP型线圈的耦合系数较传统SP型线圈分别有10.5％和61.5％的提高;在抗偏移能力上,SDC线圈与DDP和RP线圈耦合时,相对于DDP和RP线圈均有提高,特别是相对于DDP线圈.