无线电能传输系统中超磁致材料负载多场耦合建模研究

以超磁致伸缩材料(giant magnetostrictive material,GMM)作为接收端负载的磁耦合谐振式(magnetically coupled resonant, MCR)WPT系统中存在电-磁-机多场耦合问题,由此增加了系统数学和电路建模复杂度。为解决上述问题,分析以GMM为负载的MCR WPT系统,构建其电路模型,采用多场耦合理论分析MCR WPT接收端负载GMM的阻抗特性。由分析结果可知,电磁线圈缠绕下的GMM阻抗特性为感性,其数值由电气部分和机械部分转换后共同组成。基于GMM的电气阻抗模型,对MCR WPT系统接收端模型进行仿真分析,并构建MCR WPT系统进行实验验证,实验结果与建模结果吻合,表明所提出的GMM负载多场耦合建模方法的正确性和有效性