太阳能无人机双激励无线电能传输系统设计与能效分析
(合肥工业大学 机械工程学院,安徽 合肥 230009)
摘要
为解决临近空间太阳能无人机传统有线供电带来的重量冗余、机动性受限及单一能源依赖问题,提出一种基于LCC-S拓扑的双激励无线电能传输(WPT)系统。该系统以太阳能电池与储能电池为双发射端,通过谐振补偿网络设计实现原副边及双发射端电气解耦,维持恒压输出特性;线圈内嵌于机身,兼顾环境防护与气动优化。基于MATLAB/Simulink仿真验证,当互感系数为18 μH、负载电阻17.6 Ω时,系统传输效率达82.49%;当负载电阻5.6 Ω、副边内阻0.15 Ω时,输出功率峰值超500 W;较传统有线供电减重60%以上,满足长航时、高可靠供能需求。
关键词
太阳能无人机;无线电能传输;双激励系统;LCC-S拓扑;能效优化
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基金项目
合肥工业大学国家级大学生创新创业训练计划项目(202510359010)
作者简介
晁玉晨(2005—)男,汉族,山东菏泽人,本科在读,研究方向:飞行器制造工程;通信作者:李德宝(1973—),男,汉族,安徽合肥人,副教授,硕士生导师,博士,研究方向:飞行器制造工程。