基于空间旋转磁场的全方向无人机无线电能传输系统

作者：辛本钊; 马秀娟; 蔡春伟; 武帅; 刘金泉

来源：中国电机工程学报, 2022, 1-11.

• 无人机
• 无线电能传输
• 磁场耦合
• 空间旋转磁场

针对传统磁耦合式无人机无线电能传输系统存在的能量发射侧与接收侧需同向对准问题，本文提出一种基于空间旋转磁场的全方向无人机无线电能传输系统。新型磁耦合装置原边采用三个共面的正六边形发射线圈，控制其激励电流幅值相等、相位互差120°，可在发射线圈上方生成空间旋转磁场，提供全向能量传输通道。该磁场的主磁通在水平面内旋转，与垂直于发射线圈平面的空芯接收线圈形成有效耦合，使磁场工作区域远离无人机机身。搭建实验平台，以系统能量传递功率和效率作为评价指标，验证系统应用于无人机无线电能补给的有效性。实验结果表明，在设计区域内，接收线圈旋转任意角度时，均可实现高效传能。典型传能结果：系统以90.361%的DC-DC效率传递269.39W功率。

• 单位
  哈尔滨工业大学（威海）