基于功率損耗的LCC無線電能傳輸系統金屬異物檢測技術

周正行，翟智勇

（安徽理工大學 電氣與信息工程學院，安徽淮南，232001）

0 引言

近些年來隨著理論的不斷進步，在保證無線傳輸的電能質量的同時，還應該注意到隨之而來的安全問題。在使用無線電能傳輸系統時，發射線圈與接收線圈之間會產生高頻的交變磁場，并且無線電能傳輸的結構特點，會存在一定的微小間隙，當外界非磁性金屬異物進入高頻交變磁場，對系統傳輸電能穩定性和電能傳輸效率造成嚴重影響，當金屬異物進入能量傳輸區域后，能量傳輸區域的高頻交變磁場會和金屬異物產生渦流，損害無線電能傳輸設備，若無線電能傳輸的設備是植入式醫療設備將會對使用者造成不可估量的后果，此外，金屬異物還會對系統的傳輸效率造成影響，同時造成能量損耗。關于無線電能傳輸系統異物檢測的解決方案，國內外學者做了諸多研究。大致可以歸為三類：設計輔助線圈實現異物檢測技術、根據金屬異物影響系統參數技術和通過各類傳感器檢測異物存在技術，文獻[8]提出了一種使用陣列式差分線圈金屬異物檢測方式，利用金屬異物靠近檢測區域時輔助線圈的電感、阻抗一些參數發生改變，從而實現異物檢出，文獻[9]提出了一種測量發射線圈的品質因數變化作為檢測金屬異物存在的判據。文獻[10]基于機器視覺原理，設計一種利用攝像傳感器的異物檢測方法。該方法是利用攝像頭，對螺釘、螺栓等異物進行檢測，并通過實驗驗證了這種方法的可行性。……