基于球形线圈结构的多接收端无线电能传输系统优化设计

典型无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统采用单线圈结构,只能在二维平面进行定向的能量传输,在传感器等多监测设备供电场景中的劣势显著.为实现WPT系统能在各个方向进行能量的传送,满足不同方位多负载供电要求,提出了一种基于球形线圈结构的多接收端无线电能传输系统,采用立体球形线圈结构的发射端,改善其周围的磁场分布,并在发射线圈内部加入磁芯,提高系统能量的传输效率.利用有限元仿真对比分析了该结构与传统单发射线圈的磁场分布,验证了球形线圈结构的全向磁场辐射特性.搭建实验平台,分析了传输距离和接收线圈空间方位对系统性能的影响,验证了所设计的球形发射线圈全方位能量传送性能.