【摘 要】
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感应无线电能传输（InductiveWirelessPowerTransfer,IPT）技术，是实现无线能量传输的一种方式，该技术使用电磁场为传能媒介，从而实现电能在空间上的无线传输，该传输方式能完全避免用电设备和供电端的电气接触，确保供电体系的稳定性和安全性，并且具备环保、方便等特点。而基于轨道式的IPT系统在无需引入额外装置的情况下实现了电能的无线传输，能够较好地保证路径与时间的准确性，在自动输料领域为自动导引车的供电系统提供一种全新的实现方式。
论文以中央引导地方科技发展专项资金（项目编号
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感应无线电能传输（InductiveWirelessPowerTransfer,IPT）技术，是实现无线能量传输的一种方式，该技术使用电磁场为传能媒介，从而实现电能在空间上的无线传输，该传输方式能完全避免用电设备和供电端的电气接触，确保供电体系的稳定性和安全性，并且具备环保、方便等特点。而基于轨道式的IPT系统在无需引入额外装置的情况下实现了电能的无线传输，能够较好地保证路径与时间的准确性，在自动输料领域为自动导引车的供电系统提供一种全新的实现方式。
论文以中央引导地方科技发展专项资金（项目编号：2018ZYYD006）以及湖北省自然科学基金青年项目（项目编号：2017CFB195）为依托。针对全自动生产线中物料输送环节输送系统无线供电问题，自主开发整套稳定、低成本的轨道式无线能量传输系统。
IPT系统中，原边轨道上的高频交流电会行程磁场，副边拾取线圈在磁场的作用下产生感应电动势，这种电磁耦合的方式使得该系统实现能量的无线传输。由于IPT系统耦合回路传输介质为空气，因此需在电路中引入补偿电路，这就使得整个系统是一个复杂的高阶非线性系统。此外为了提高系统的能量传输能力，需确保系统运行在20KHz~40KHz的高频条件下，且该系统对频率的变化较为敏感。实际应用中，线圈相对移动导致的互感变化和负载变化都可能对系统的谐振状态造成影响，从而导致谐振频率出现飘逸现象，这对电路的功率传输等级和效率都有十分严重的影响。如何通过电路方式解决系统对互感和负载变化的频率敏感性，以及如何设计互感线圈以增加传输效率具有重要工程研究价值。本文对此提出了在系统中采用LCL复合谐振的电路方法，以实现系统原边恒流输出；同时首次提出一种基于Biot-Savart定律的互感精确计算方法，并以此模型准确分析出当线圈发生偏移时其偏移量与互感间的关系。通过Maxwell进行电磁仿真分析，同时搭建实验平台验证，结论表明该数学模型能够较好的应用于对IPT系统互感和偏移特性的应用分析。
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