基于阻抗匹配的 IPT 系统调谐电容特性

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2016.05.007

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (5): 42-47.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2016.05.007

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基于阻抗匹配的 IPT 系统调谐电容特性

孙跃^1,2 张静² 叶兆虹² 王智慧²

1．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400044; 2．重庆大学自动化学院，重庆 400044

收稿日期:2015-09-11 修回日期:2015-12-08 出版日期:2016-05-25 发布日期:2016-04-12
通信作者: 孙跃(1960-)，男，教授，博士生导师，主要从事电力电子技术及其应用、感应耦合电能传输技术研究． E-mail:syue06@cqu.edu.cn
作者简介:孙跃(1960-)，男，教授，博士生导师，主要从事电力电子技术及其应用、感应耦合电能传输技术研究．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51277192);国家“863”计划项目(2015AA010402)

Characteristic of Tuned Capacitor in IPT System Based on Impedance Matching

SUN Yue^1,2 ZHANG Jing² YE Zhao-hong² WANG Zhi-hui²

1.State Key Laboratory of Power Transmission Equipment and System Security and New Technology,Chongqing University,Chongqing 400044,China; 2.School of Automation,Chongqing University,Chongqing 400044,China

Received:2015-09-11 Revised:2015-12-08 Online:2016-05-25 Published:2016-04-12
Contact: 孙跃(1960-)，男，教授，博士生导师，主要从事电力电子技术及其应用、感应耦合电能传输技术研究． E-mail:syue06@cqu.edu.cn
About author:孙跃(1960-)，男，教授，博士生导师，主要从事电力电子技术及其应用、感应耦合电能传输技术研究．
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China(51277192) and the National High-Tech R&D Program of China(2015AA010402)

摘要/Abstract

摘要： 针对阻抗不匹配引起感应电能传输系统谐振频率不稳定的问题，提出了用于动态调谐的三电容组态阵列，分析了谐振电容与系统频率的关系以及电容阵列的容值分布、范围、输出精度，并采用遗传算法对三电容阵列的电容值进行优化．仿真实验结果表明，文中所提出的三电容阵列可获得较宽的输出电容范围及较高精度的可调电容值，适用于对输出电容值范围及可调精度要求较高的系统．

关键词: 感应耦合电能传输, 阻抗匹配, 三电容阵列, 电容值优化

Abstract: In order to overcome the instable resonance frequency of inductive power transmission system caused by impedance mismatch,a three-capacitor configuration array for dynamic tuning is proposed,and the relationship between resonant capacitance and system frequency is analyzed.Moreover,the value distribution,scope and out- put precision of capacitor array are discussed,and the capacitance value of the three-capacitor array is optimized by means of genetic algorithm.Simulated results indicate that,as the proposed three-capacitor array presents wide-scope output capacitance and high-precision adjustable capacitance,it can be applied to the system that requires large output capacitance range and high adjustable precision.

Key words: inductive coupling power transmission, impedance matching, three-capacitor array, capacitance optimization

中图分类号:

TM131

孙跃张静叶兆虹王智慧. 基于阻抗匹配的 IPT 系统调谐电容特性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(5): 42-47.

SUN Yue ZHANG Jing YE Zhao-hong WANG Zhi-hui . Characteristic of Tuned Capacitor in IPT System Based on Impedance Matching[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2016, 44(5): 42-47.

[1]	褚庆昕曾锐华. 一种适用于多标准的宽带RFID标签天线[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(5): 1-5.
[2]	孙跃杨芳勋戴欣. 基于改进型蚁群算法的无线电能传输网组网[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2011, 39(10): 146-151,164.

基于阻抗匹配的 IPT 系统调谐电容特性

Characteristic of Tuned Capacitor in IPT System Based on Impedance Matching

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