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谐振式无线电能传输系统最大功率点跟踪控制方法

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赵崇焱乔征瑞

摘要谐振式无线电能系统中电源线圈、负载线圈分别与集总电容相连接，电源线圈会与发射线圈产生磁谐振，

在非过耦合区域传输过程中，系统会出现接近频率临界分裂现象，将系统电容视为固定不变，降低功率

点跟踪控制占空比。为此，文章提出一种谐振式无线电能传输系统最大功率点跟踪控制方法。通过构建

谐振运动交变函数，利用等效电路理论，计算系统功率效率，分析功率效率随互感值的变化情况，并利

用互感值计算此时的电容值，应对频率临界分裂现象。以不同电容组修正电容值作为控制约束条件，动

态修正系统的电容值，调整系统的谐振频率，实现最大功率点的跟踪控制。实验结果表明，设计方法的

跟踪控制占空比较高，具有可靠性，有一定的应用价值，为提高无线电能传输系统传输质量，降低传输

功率损耗作出了一定的贡献。

关键词谐振式；无线电能传输系统；最大功率点；跟踪控制

doi：10.3969/j.issn.1672-9528.2025.02.014

0引言进行有哪些信誉好的足球投注网站，缺乏根据系统参数变化进行动态调整的能力。当

系统电容发生变化时，无法及时感知并调整控制策略，导致

谐振式无线电能传输功率系统是一种特殊的磁耦合系

系统工作在非最佳状态。

统，主要由发射、接收线圈组成，通过容抗抵消作用完成电

为了降低电能功率损耗，本文设计了一种有效的谐振式

磁共振[1]，进行电能传递。相较于传统的有线电能传输，谐

无线电能传输系统最大功率点跟踪控制方法。

振式无线电能传输具有灵活和极强的环境适应能力等优点，

在城市交通、手机移动设备等领域具有广阔的应用前景[2]。1电能传输系统最大功率点跟踪控制方法设计

然而，在非过耦合区域传输过程中，当系统工作频率接近某1.1谐振式无线电能传输系统功率效率计算

个临界值时，会立即产生频率分裂点，系统的实际工作效率最大功率点跟踪控制的目标是使系统始终工作在能够输

会偏离最佳工作效率，从而降低功率点跟踪控制的占空比，出最大功率的点上。然而，在谐振式无线电能传输系统中，

影响系统的传输效率和输出功率[3-4]。因此，研究最大功率点当电源线圈与集总电容连接后，会形成特定的谐振频率。如

跟踪控制技术，以提高系统的传输效率和输出功率，具有重果这个谐振频率与发射线圈产生的磁谐振频率不匹配，在接

要的现实意义和应用价值。近频率临界分裂点时，系统的传输功率会突然下降，或者出

相关研究人员针对谐振式无线传输系统特征设计了几种现不稳定的情况。因此，根据法拉第定律构建电场与磁场的

最大功率点跟踪控制方法。基于改进模糊控制算法的最大功转换方程，并通过分析系统的耦合运动规律，提出了谐振运

率点跟踪控制方法确定了自适应跟踪步长[5]，结合不确定性动交变函数。利用等效电路理论，计算系统功率效率，评估

进行控制调整。然而，在实际应用中的系统电容受温度变化、功率点跟踪控制在应对频率临界分裂现象时的有效性，从而