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基于共形式磁耦合机构的全方向偏移容忍性无人机无线电能传输系统
1
作者
左志平
李英杰
+2 位作者
彭博
戴欣
陈绍南
《电工技术学报》
北大核心
2025年第14期4355-4368,共14页
针对传统无人机(UAV)无线电能传输(WPT)系统中耦合机构的共形化程度低和抗偏移能力弱的问题,该文提出一种基于共形式磁耦合机构的全方向偏移容忍性UAV-WPT系统。首先通过数学模型和COMSOL有限元仿真,分析发射机构的磁场分布特性,在此基...
针对传统无人机(UAV)无线电能传输(WPT)系统中耦合机构的共形化程度低和抗偏移能力弱的问题,该文提出一种基于共形式磁耦合机构的全方向偏移容忍性UAV-WPT系统。首先通过数学模型和COMSOL有限元仿真,分析发射机构的磁场分布特性,在此基础上给出发射机构磁场空间分布表达式。然后通过电路模型分析所提出系统的偏移性能和对于不同种类无人机的适应性。接着对耦合机构进行设计,给出提升系统偏移性能和普适性的耦合机构参数设计方法,并对磁耦合机构的偏移性和共形化进行验证。最后搭建实验装置进行验证,实验结果表明:系统发生平面±20 mm偏移时系统输出电压维持在25.16 V,最优效率达到89.2%,在任意旋转偏移角度下系统输出电压维持在25.16 V,系统最优效率达到90.2%。实验结果有效地验证了该文所提出的共形式磁耦合机构对于提升UAV-WPT的共形化程度和抗偏移性能的可行性和有效性。
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关键词
无人机
无线电能传输
共形式磁耦合机构
抗偏移
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职称材料
题名
基于共形式磁耦合机构的全方向偏移容忍性无人机无线电能传输系统
1
作者
左志平
李英杰
彭博
戴欣
陈绍南
机构
重庆大学自动化学院
南方电网无线传能联合实验室
广西电网能源科技有限责任公司
出处
《电工技术学报》
北大核心
2025年第14期4355-4368,共14页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022CDJHLW010)。
文摘
针对传统无人机(UAV)无线电能传输(WPT)系统中耦合机构的共形化程度低和抗偏移能力弱的问题,该文提出一种基于共形式磁耦合机构的全方向偏移容忍性UAV-WPT系统。首先通过数学模型和COMSOL有限元仿真,分析发射机构的磁场分布特性,在此基础上给出发射机构磁场空间分布表达式。然后通过电路模型分析所提出系统的偏移性能和对于不同种类无人机的适应性。接着对耦合机构进行设计,给出提升系统偏移性能和普适性的耦合机构参数设计方法,并对磁耦合机构的偏移性和共形化进行验证。最后搭建实验装置进行验证,实验结果表明:系统发生平面±20 mm偏移时系统输出电压维持在25.16 V,最优效率达到89.2%,在任意旋转偏移角度下系统输出电压维持在25.16 V,系统最优效率达到90.2%。实验结果有效地验证了该文所提出的共形式磁耦合机构对于提升UAV-WPT的共形化程度和抗偏移性能的可行性和有效性。
关键词
无人机
无线电能传输
共形式磁耦合机构
抗偏移
Keywords
Unmanned aerial vehicle
wireless power transfer
conformal coupler
misalignment tolerance
分类号
TM724 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于共形式磁耦合机构的全方向偏移容忍性无人机无线电能传输系统
左志平
李英杰
彭博
戴欣
陈绍南
《电工技术学报》
北大核心
2025
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