磁耦合谐振式无线电能传输拓扑结构研究.pdf

第 4 1卷 第 5期 2 0 1 5年 5月 工矿 自 动化 I n dus t r y a nd M i ne Au t o ma t i o n V0 I ． 4 1 NO ． 5 M a y 2 0 1 5 ’ ’ ’‘ i 实验研究 专 ．⋯ ． ．⋯ ． ． ． ◆ 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 5 0 5 0 0 5 8 0 6 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X ． 2 0 1 5 ． 0 5 ． 0 1 5 王 国东 ， 乔 振朋 ， 王赛 丽 ， 等． 磁耦 合谐 振式 无线 电能传 输拓 扑结 构研 究 E J ] ． 工 矿 自动化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 5 5 8 6 3 ． 磁耦合谐振式无线电能传输拓扑结构研究 王 国 东， 乔振 朋 ， 王赛 丽 ， 原璐璐 ， 王允 建 河南 理工 大学 电气 工程 与 自动化 学 院 ， 河 南 焦作4 5 4 0 0 0 摘 要 分析 了 4种磁 耦合 谐振 式无 线 电能传输 拓扑 结构模 型 的输 出功 率 、 传输 效率 与频 率 、 负载 、 距 离的 关 系， 得 出结论 发 射线 圈电感 电容 串联 、 接 收线 圈电感 电容 并 联 的拓 扑 结构 更适 用 于低 频 率 、 大 负载 、 远 距 离的情况； 发射线 圈和接收线圈电感电容均 串联的拓扑结构更适用于较近距 离、 较 高频率、 较小负载的情况。 通过 Ma t l a b仿真得出在相 同参数下 4种拓扑结构模型的输 出电压、 电流波形， 验证 了理论分析的正确性。 关键 词 无线 电能传 输 ；拓扑 结构 ；磁耦 合 ；谐 振 中 图分类 号 TD 6 7 文献 标志 码 A 网络 出版 时间 2 0 1 5 - 0 4 3 0 0 8 4 2 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 5 0 4 3 0 ． 0 8 4 2 ． 0 1 5 ． h t ml Re s e a r c h o n t o p o l o g y o f ma g ne t i c a l l y c o u pl e d r e s o n a nt wi r e l e s s p o we r t r a ns mi s s i o n WANG Gu o d o n g， QI AO Z h e n p e n g， WANG S a i l i ， YUAN Lu l u ， WANG Yu n j i a n S c h o o l o f El e c t r i c a l En g i n e e r i n g a n d Au t o ma t i o n ，He n a n Po l y t e c h n i c Un i v e r s i t y ， J i a o z u o 4 5 4 0 0 0 ，Ch i n a Ab s t r a c t Th e pa p e r a na l y z e d r e l a t i o ns hi ps b e t we e n o ut put p owe r ， t r a ns mi s s i o n e f f i c i e n c y a n d f r e qu e n c y，l o a d a n d di s t a n c e o f f o ur ki nd s of t o p ol og y m o d e l o f m a gn e t i c a l l y c ou pl e d r e s o n a nt wi r e l e s s p o we r t r a n s m i s s i o n， a n d c o nc l u de dt he t o po l o gy wi t h s e r i e s c on ne c t i o n o f c a p a c i t or a nd i nd uc t a n c e i n t r a ns m i t t i ng c o i l ，a n d pa r a l l e l c o nn e c t i o n of c a pa c i t or a nd i nd uc t a n c e i n r e c e i v i ng c oi l i s mo r e s u i t a bl e f o r c o ndi t i o ns o f l o w f r e q ue nc y，hi gh l o a d a nd l o ng d i s t a nc e；t he t o p ol o g y wi t h s e r i e s c on ne c t i on o f c a p a c i t o r a nd i n duc t a nc e i n bo t h t r a ns mi t t i ng c oi l a nd r e c e i v i ng c o i l i s mo r e s u i t a bl e f o r c o n di t i o ns o f r e l a t i v e s ho r t d i s t a nc e，hi g h f r e q ue nc y a nd s ma l l l o a d．Out pu t vo l t a ge a nd c ur r e n t wa ve f o r m s o f f o u r ki nd s of t op o l o g y mo de l u nd e r t he s a me pa r a m e t e r s we r e go t t e n by M a t l a b s i m u l a t i on， whi c h v e r i f i e s c o r r e c t ne s s o f t he o r e t i c a l a na l y s i s． Ke y wo r d s wi r e l e s s p o we r t r a n s mi s s i o n；t o p o l o g y ；ma g n e t i c a l l y - c o u p l e d；r e s o n a n t 0 引言 随着 社 会 的发 展 ， 在 需要 电气 隔离 的场 合 以及 危险 区域 ， 传 统 的有 线 电力 传 输 已不 能 满 足 要 求 。无线 电能 传输 是 指 电能从 电 源 到负 载 没 有 经过 电气设 备直 接接 触 的能量传 输技 术 。无线 电能 传输技术避免了金属导线 的点对点直接传输 ， 从而 可避免 金属 导 线 出 现 摩 擦 、 老 化 的 现 象 ， 消 除 了 火 花 ， 增加 了用 电设备 的寿命。多年来科学家们对无 线 电 能 传 输 开 展 了 很 多 的 探 索 工 作 ， 但 进 展 缓 慢 _ 5 。 ] 。2 0 0 7年 ， 美 国 的 Ma r i n S o l j a c i c教 授 等_ 8 ] 利用谐振耦合实现了中等距离无线 电能传输 即磁 耦合谐振式无线 电能传 输 。与其他无线 电能传输 技术相 比， 磁耦合谐振式无线 电能传输具有传输效 收稿 日期 2 0 1 4 - 1 1 0 6 ； 修回 日期 2 0 1 5 - 0 3 1 0 ； 责任编辑 胡娴 。 基金项 目 国家 自然科学基金项 目 6 1 0 4 0 0 1 6 ； 河南理工大学杰出青年基 金项 目 J 2 O 1 3 0 5 。 作者简介 王 国东 1 9 7 9 一 ， 男 ， 河南 焦作人 ， 副教授 ， 硕士研究生导师 。 研究 方向为光 电子器件 、 无线电能传输， E ma i l wg d h p u ． e d u ． c n 。 2 0 1 5年 第 5 期 王 国东等 磁 耦 合谐 振 式无 线 电能传 输拓 扑 结构研 究 5 9 率高 、 距离远 、 传输功率大的特点， 且 以磁场为媒介 ， 对人 和周 围环境 的影 响较 小 ， 具 有 很 好 的 电磁 兼 容 性 ， 因此 ， 其在煤矿 、 化工等特殊场合显示 出广 阔的 应 用前 景 。 1 模 型建 立 与理 论分 析 Ma r i n S o l j a c i c 教 授 等 采 用 的是 四 线 圈 模 式 传 输结构 ， 即电源与发射线圈隔离 ， 负载与接收线圈隔 离 ， 如图 1所示 。还有一种传输结构是利用 2个谐 振线圈的两线圈模式。与两线 圈模式相 比， 四线 圈 模 式能 更好 地进 行 电 源 匹配 和 负 载 匹配 ， 在 很 大 程 度 上 隔 离 电 源 和 负 载 对 谐 振 线 圈 的 影 响_ 】 。 这 2种 模式 基本 理 论相 同 ， 为 了分 析 简 便 ， 本 文 的分 析 均 基 于两 线 圈模式 。 图 1 四线 圈模 式传 输结构等效 电路 基于前后侧 电容 、 电感连接方式的不 同， 磁耦合 谐 振 式无 线 电 能 传 输 拓 扑 结 构 可 以分 为 4种 _ 1 串一串 S e r i e s S e r i e s ，S S 结 构 、串 一并 S e r i e s P a r a l l e l ，S P 结 构 、 并 一串 P a r a l l e l S e r i e s ，P S 结 构 、 并一 并 P a r a l l e l P a r a l l e l ，P P 结 构 _ 1 。 。 ， 其 等 效 电路 如 图 2所示 。 0毋国 Cl C 2 C C a S S结 构 b S P结构 母 Rs RI 臼 R2 母 Rs R1 圈 R2 C2 c P S结构 d P P结构 图 2 4种拓扑结构模 型等效电路 图 2中， u 为高频 电源； R 为 电源内阻； L 和 L 分 别 为 发 射 线 圈 、 接 收 线 圈 的 电感 ； C 和 C 分 别 为发 射线 圈 、 接 收线 圈 的等效 电容 包 括外 加 电容 和分布 电容 ； R 和 R 分别 为发射线圈 、 接收线圈 在 高频下 的 等效 电 阻 包 括 欧 姆 损耗 和辐 射 损 耗 ； R I _ 为负载电阻。为方便计算 ， 使发射线 圈与接收线 圈绕制一致 ， 参数相同， 即 L 一L 一L， C 一C 一C， R】 一 R 2 一 R 。 利 用 电源 给发 射 线 圈供 电 ， 频 率 为 系 统谐 振 频 率 。发射 线 圈与 接收 线 圈因为 谐振 而不 断地 进行 能 量 交换 ， 最终 将 能量传 递 给负 载 。 根 据等 效 电路分 别列 出 4种 拓扑结 构模 型 的基 尔 霍夫 电压 定律 KVL 方 程 。 1 S S结构 模 型的 KVL方程 为 J R R s l j M i 2 一 【 ， 1 I j ∞Mi RRI i 2 0 式 中 为 系统 角速 度 ； M 为两 线 圈间 的互感 。 由式 1 可 以求 出 R R 一MY ／ ㈤ R R L 。 3 一 干 订 丽 输 出功 率 为 P 一面 ㈩ 传输效率为 R T Ⅲ0 M ⋯ ’ 1 ～ I 、 J R R R Rs R RL 4 - M 2 S P结 构 模型 的 KVL方 程 为 f s 1 _ j s J J 叫 M R 一 L_ 一0 6 l 壶 R L 一 1 z o 由式 6 可 以求 出 ． 1一 j 叫C RB Us ， R4“Rs--j c o a C M 2 B--j o o C R R 4“Rs B 。一 c o z CM 二 U s 再 8 RR sj 。 C M。 Bj u CR RRs B ⋯ 输出功率为 P 一 [ RRs j 叫 。 C M Bj c u C R RRs B] 9 传 输效 率为 ， C0 R T ，， 叩一 R 4． Rs- -j c o a C M a B--j r ．o C R R 4． Rs B r 1 面 1 O 式 中 Ai C R 1 ；Bi ∞C R 1 。 6 0 工矿 自动化 2 0 1 5年第 4 1卷 3 PS结 构 模 型 的 KVL方 程 为 f R s 壶 志 u s 1 一 M 。 l j叫 M 十 R R I 3 一 。 由式 1 1 可 以求 出 ． 厂 。 C 。 R RRL 6 0 C 。 3 u s R R． ． 一 j C R R R1 A j 。 C M。 A 1 2 ． CM U Z 3 R4“ RL - - j 60 C R R 4“ RL A --j 60 a C M 2 A 1 3 输 出功率 为 C 。 M2 U； RI ， 一 [ - RRL - -j 60 C R R RL A --j 60 3 C M 2 A] 2 1 4 传 输 效率 为 叫 M RL 、 ”一 R 4 - RL--j 60 C R R 4“RL A --j 60 a C M 2 A R R 4“ R L 4“ 60 2 一M 1 5 4 P P结 构 模 型 的 KVL 方 程 为 R s 1_ 一 z u s 一 南 3 ～ 一 j M 。 。 一 【_ 一 。 一 __ 1 s R L 1 一 。 由式 1 6 可 以求 出 i 1 一 j R叫C R B叫。 C M B ∞ C。 U [ u 。 C R C 。 Aj C R] B j 叫C R A 一 1 1 7 Z d j 叫 。 C。 MUs [ ∞ c R ∞ C 。 M Aj C R] Bj 叫C R A一 1 1 8 输 出功率 为 P1 一 一 U。 C M 。 【 ， RL [ 60 C 。 R C Aj ∞C R 3 Bj C R A 一1 1 9 传输效率为 一 j 叫 1 WRL 、 [ 60 。 UR 叫 C 2 A j C R 3 Bj 叫C R A 一 1 一 干 2 0 由输出功率和效率公式可得出， 输出功率和传 输效率 是关 于角 速 度 、 互 感 M 、 电容 C、 负 载 R 、 损 耗 电阻 R、 电源 内阻 R s的多变 量 函数 。改 变其 中 的参数必然影响传输系统的输出功率和效率 。对于 2 个 绕制 完全 相 同的线 圈 ， 其 电感 L是确 定 的 ； 在 系 统谐振 频率 下 ， 电容 C和损耗 电阻 R 也认 为 是不 变 的 ； 电源 内 阻 是 常量 ， 互 感 M 与线 圈 的距 离 D 有 关 ， 可 通 过 M 一 舁 近 似 计 算 ] ， 其 中 ／zo 为 真 空磁 导率 ； N 为线 圈匝数 ； r 为线 圈半 径 。 2仿 真分 析 通过 Ma t l a b仿真来验证理论分析表达式 的正 确性 ， 并 比较 4 种 拓 扑 结 构模 型在 同一 系 统参 数 下 的输 出功 率 、 传 输效 率随变 量 的变化 规律 。 2 ． 1 参 数设 定 设 线 圈 匝数 N 一 1 ， 线 圈 半 径 r 一 2 5 c m， 电感 L一4“ H， 电容 C一 4 O n F， 电源 电 压 有 效 值 U 一 1 2 V， 电源 内 阻 R s 一0 ． 0 2 Q， 线 圈 损 耗 电 阻 R一 0 ． 2 Q。高频 下线 圈损 耗 电阻包括 欧姆 损 耗 电阻 R。 和辐 射损 耗 电阻 R [ 8 ] R o 一 ／ IX ／ r 2 1 R 一 √ [ N 4“ 3-- ’-5- ] c2 2 式中 为 电导率 ； a为 导线半径 ． ￡ 0为空气介 电常 数 ； c为光速 ； h为 线 圈宽度 。 2 ． 2 参 数 变化 规律 2 ． 2 ． 1 输 出功 率 随频率 的变 化规律 固定 传 输 距 离 D一 4 0 c m， 负 载 R 一 2 0 Q， 图 3给 出 了 4种拓 扑结构 模 型的输 出功 率随 频率 的 变化 曲线 。从 图 3可看 出 ， S S结 构模 型输 出功 率 的 峰值 最大 ； S P结 构模 型在 1 MHz频 率 下 能 输 出最 大 功率 ； 而 P S结 构模 型 、 P P结 构模 型输 出 的 功 率 相对 较小 。 2 ． 2 ． 2 传输效 率 随频率 的变 化规律 固定 传输 距离 D 4 0 c m， 负 载 R。 一2 0 Q， 图 4 给 出 了 4种拓 扑结 构模 型 的传 输效 率 随频率 的变 化 曲线 。从 图 4可以看出， s s结构模型的传输效率随 频 率逐渐递增 ； S P 结构模型的传输效率随着频率的 2 0 1 5年 第 5期 王 国 东等 磁耦 合谐 振 式无 线 电能传 输拓 扑 结构研 究 ．6 1 ． I I 1 l ≥ 1 Oo b Hz 图 3 4 种拓 扑结构模型 的输 出功率 随频率的变化 曲线 f ／ 1 0 。 H z 图 4 4 种拓 扑结 构模型的传输效率 随频 率的变化 曲线 增 大先 升 高再 下 降 ； 而 P S结 构 模 型 、 P P结 构 模 型 的传输效率相对较低 。 2 ． 2 ． 3 输 出功率 随负 载 的变化 规律 1 将 频 率 固定 为 系 统 谐 振 频 率 f一 _ 2 7 【 ／ LC 1 兰 二 一 3 9 8 k Hz ， 传 输 距 离 D一 2 z r√4 l O 。 4 1 0一 4 0 c m， 图 5给 出了 4种 拓扑 结 构模 型 的输 出功率 随 负 载 的变 化 曲线 。从 图 5 可 以看 出 ， S S结 构模 型 对 负载变化较敏感 ， 在相对较小 的负 载下达到最大输 出功率 ； S P结构模型在较大负载下仍能输 出较高功 率 ； P S结构模型、 P P结构模 型对 负载变化不敏感 ， 负 载变 化 时 ， 其 输 出功 率几 乎不 变化 。 图 5 4种拓 扑结 构模 型的输 出功率 随负载的变化曲线 2 ． 2 ． 4 传输效率随负载的变化规律 将 频 率 固定 为 系 统谐 振频 率 3 9 8 k Hz ， 传 输 距 离 D一4 0 c m， 图 6给出了 4种拓扑结构模型的传输 效率随负载的变化曲线 。从图 6可看出， S S结构模 型的传输效率随负载变化的规律跟输 出功率随负载 变化 的规 律 一样 ， 都相 对敏 感 ， 在较 低负 载下 输 出功 率最大 ， 传输效率最高 ； S P结构模 型在较高负载下 仍有较高传输效率 ； P S结构模型、 P P结构模 型传输 效率跟输 出功率一样 ， 均较小 ， 近似为 0 。 02 5 O 2 0 0． 1 5 O． 1 O 0 O 5 } 0 一O O 5 0． 1 0 0． 1 5 - 0 2 O O． 2 5 图 6 4 种 拓扑结构模 型的传输效率随负载 的变化 曲线 2 ． 2 ． 5 输出功率随距离的变化规律 将频率 固定 为系 统谐 振频 率 3 9 8 k Hz ， 负载 R 一2 0 Q， 图 7给 出了 4种 拓 扑结 构 模 型 的输 出 功 率随传输距离的变化 曲线。从 图 7可看 出， S S结构 模 型相 对 S P结 构 模 型 传 输 距 离 较 近 ， 但 传 输 功 率 较 高 ； 而 P S结 构 模 型 、 P P结 构 模 型 距 离 变 化 对 输 出功 率影 响不 大且 输 出功率 较低 。 图 7 4种拓扑结构模型的输 出功率随距离 的变化 曲线 2 ． 2 ． 6 传 输效 率 随距 离 的变化 规律 将 频 率 固 定 为 系 统 谐 振 频 率 3 9 8 k Hz ， 负 载 R 2 0 Q， 图 8给出 了 4种 拓 扑结 构 模 型 的传 输 效 率 随传输距离的变化曲线。从 图 8可以看 出， S S结 构模型、 S P结构模型的传输效率随距离增大而逐渐 减 小 ， 而 P S结 构 模 型 、 P P结 构 模 型 都 有 一 个 对 应 1 ． O O． 8 0 6 04 0 ．2 O O． 2 -04 0 ． 6 -0． 8 图 8 4种拓扑结构模 型的传输效率随距离 的变化 曲线 ● 0 0 o o 加 舳 ∞ 加 加 ∞ 蚰 ∞ ∞ 加 0 加 手 6 2 工矿 自动化 2 0 1 5 年 第 4 1卷 于最 高效率 的最 佳距离 。 由以上分析可知 ， S S结构模型在较高频率下能 输出较高功率， 且频率无限大时效率接近于 1 ； 对负 载变 化敏感 ， 对 于较 大 负 载输 出功 率 和 传输 效 率 都 骤减 ， 在参数确定时有输出功率 和传输效率都较高 的最佳传输距 离。S P结构模型随着频率升高， 输 出 功率和效率都是先升高再下 降， 这是 因为负载端并 联电容在较高频率下被击 穿， 从而负载端输出的电 压、 电流都将骤减； S P结构模型随着负载增大， 输 出 功率 和效 率也 急剧上 升 ， 负载继 续增 大时 ， 输 出功率 和效率会缓慢下降， 且相 比于 S S结构模型， 能够在 更远的传输距离保持较高的输出功率和效率。在参 数相 同 时 ， P S ， P P结构 模 型输 出功率 和 效率 相对 较 a S S结构 低 ， 近似为 0 ， 这是 因为在高频下 电容会被击 穿， 流 过 电感的电流相对减小 ， 产生的磁场也较低 ， 从而影 响传输 功率 和效 率 。 2 ． 3 仿真 结 果 为更好地显示 4种拓扑结构模型输出功率的关 系， 通过 Ma t l a b ／ S i mu l i n k建立仿真模型 ， 用一个互 感 线 圈模拟 传输 距离 。在 相 同参数下 观测 4种 拓扑 结 构 负载端 的电压 、 电流 波形 ， 以验证 理论 分析 的正 确性。设负载 R 一2 0 Q， 频率固定为系统谐振频率 3 9 8 k Hz ， 互 感 M 一 1 0 一 H， 由 M 一 得 出 D一4 2 ． 5 c I l l 。负载 端 的 电压 、 电 流 i波形 如 图 9 所示 。 b S P结构 c PS结 构 d PP结 构 图 9 4种拓扑结构模型负载端的 电压 、 电流波形 从 图 9可看 出 ， 在 相 同参数 下 ， S S结构模 型 、 S P 较 小 负载下 ， S S结 构模 型具有 更 高 的输 出功 率和 较 结构模 型输 出的电压、 电流都较高 ， 而 P s结构模 高的传输效率。 型 、 P P结 构 模 型输 出 的 电 压 、 电流 都 较 小 ， 近 似 为 0 ， 与理 论分 析结 果一致 。参考文献 3 结 语 推导了 4种磁耦合谐振式无线电能传输拓扑结 构 模 型 的输 出功率 、 传 输效 率 的表达 式 ， 通 过仿 真对 4种拓扑结 构模型 的无 线 电能传 输能力进行 了 比 较 ， 得出结论 在低频率 、 大负载 、 远距离下 ， S P结构 相对优 于其 他拓 扑 结 构 ； 而 在 较 近距 离 、 较 高 频 率 、 [ 1] 赵争 鸣， 张艺明 ， 陈凯楠． 磁耦合谐振式无线 电能传输 技术新进 展 [ J ] ． 中国 电机 工 程学 报 ，2 0 1 3 ， 3 3 3 1 1 3． [ 2] TS A I C C， CHE N B S ， T S AI C M． D e s i g n o f wi r e l e s s t r a ns c ut a n e ou s e ne r gy t r a ns mi s s i o n s y s t e m f o r t ot a l l y a r t i f i c i a l h e a r t s [ c ] ／ ／ I E E E A s i a P a c i f i c C o n f e r e n c e o n Ci r c u i t s a n d S y s t e ms ，Ti a n j i n， 2 0 0 06 4 6 6 4 9 ． O 8 6 4 2 O 2 4 6 8 0 o o o 0 O o 0 0 o 第 4 1 卷 第 5期 2 0 1 5年 5月 工矿 自 动化 I n d u s t r y a n d M i n e Au t o m a t i o n Vo 1 ． 4 1 NO ． 5 M a y 2 0 1 5 文章 编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 5 0 5 0 0 6 3 0 5 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 5 ． 0 5 ． 0 1 6 王茗 ， 李威 ， 杨海． 一种矿井直流供 电系统漏电检测方法[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 5 6 3 6 7 ． 一 种矿井直流供电系统漏电检测方法 王茗 ， 李威 ， 杨 海 中国矿业大学 机 电工程学院， 江苏 徐州 2 2 1 1 1 6 摘 要 针 对 传统 的接 触 网直 流供 电 系统 漏 电检 测 方 法 中存在 检 测 死 区 、 母 线 对地 电压 偏 离度 过 大等 问 题 ， 提 出了一种 基 于平衡 电桥 法与切 换 电桥 法 的新 型漏 电检 测 方 法 ； 分析 了该 方 法的检 测原 理 ， 从 降低 母 线 对地电压偏 离度的角度 出发 ， 建立了平衡 电阻与切换 电阻的计算模 型。S i mu l i n k仿真结果表 明， 该方法能 够很 好 地 降低 母 线对 地 电压 的偏 离度 ， 提 高 了供 电 系统 的稳 定性 。 关 键 词 直流供 电 系统 ；漏 电检 测 ；平衡 电桥 法 ；切 换 电桥 法 ；电压 偏 离度 中图分 类 号 TD6 1 1 文 献标 志码 A 网络 出版 时 间 2 0 1 5 0 4 3 0 0 8 4 3 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 5 0 4 3 0 ． 0 8 4 3 ． 0 1 6 ． h t ml A k i nd o f l e a ka ge d e t e c t i o n me t ho d o f mi n e DC p o we r s up p l y s y s t e m W ANG M i n g，LI W e i ， YANG H a i S c h o o l o f M e c h a t r o n i c En g i n e e r i n g，Ch i n a Un i v e r s i t y o f M i n i n g a n d Te c h n o l o g y ，Xu z h o u 2 2 1 1 1 6，Ch i n a Ab s t r a c t I n v i e w o f pr o bl e m o f t r a d i t i on al l e a ka ge d e t e c t i o n me t ho d o f DC p owe r s up pl y s ys t e m i n 收稿 日期 2 0 1 4 1 0 - 3 1 ； 修回 日期 2 0 1 5 - 0 3 1 3 ； 责任编辑 胡娴 。 基金项 目 国家 高技术研究 发展计 划 8 6 3计划 项 目 2 0 1 3 AA0 6 A4 1 1 。 作者简介 王茗 1 9 9 0 一 ， 男 ， 浙江淳安人 ， 硕士研究生 ， 主要研究方向为直流系统及漏电检测系统开发 ， E - ma i l wa n g m一 2 0 1 3 1 6 3 ． c o m。 [3] [4] [5] [ 6] [ 7] [ 8] H U C H ，LAI C H ，YANG W R，e t a 1．St ud y o f a c o n t a c f l e s s p o we r t r a n s mi s s i o n s y s t e m [ C] ／ ／ I E E E I nt e r na t i on a l Sy m p os i u m o n I n dus t r i a l El e c t r on i c s ， Ca m b r i dg e， 2 00 8 29 3 2 98 ． 1 0 E me r g i n g T e c h n o l o g i e s 2 0 0 8[ E B ／ O L] ．h t t p ／ ／ www．t e c h n o l o g y r e v i e w． c o m／ s p e c i a l r e p o r t s ／ s p e c i a l r e p o t e r ． a s p x i d 2 5 ． M a r c h ／ Ap r i l ，2 0 0 8 ． ES SER A ，SKUDELNY H C．A ne w a ppr oa c h t O p o we r s u p p l y f o r r o b o t s [ C ] ／ ／ C 0 n f e r e n c e R e c o r d o f t he 1 99 0 I EEE I ndus t r y App l i c a t i ons So c i e t y Annu a l M e e t i ng， Se a t t l e， 19 90 1 25 1 1 25 5． MANOLAT0U C， KHAN M J， FAN S h a n h u i ， e t a 1 ． Co u p l i n g o f mo d e s a n a l y s i s o f r e s o n a n t c h a n n e l a d d _ d r o p f i l t e r s [J] ． I E E E J o u r n a l o f Qu a n t u m El e c t r oni c s， 19 99， 3 5 9 1 32 2 1 331 ． HI RAI J J ，KI M T W ，KAW AMURA A．Wi r e l e s s t r a ns mi s s i on of po we r a n d i n f or m a t i o n f or c a b l e l e s s l i n e a r mo t o r d r i v e [ J ] ．I E E E T r a n s a c t i o n s o n P o we r El e c t r o n i c s ， 2 0 0 0 ， 1 5 1 2 1 2 7 ． KARAL I S A， J OANNOPOULOS J D． M ARI N S ． E f f i c i e n t wi r e l e s s n o n r a d i a t i v e e n e r g y t r a n s f e r [ J ] ． [9 ] [ 1 O ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] [ 1 3 3 [ 1 4 ] [ 1 5 ] An n a l s o f P h y s i c s ，2 0 0 8，3 2 3 1 3 4 4 8 ． KURS A ， KARALI S A ， M 0FFATT R ， e t a1 ． W i r e l e s s p ower t r a ns f e r v i a s t r on gl y c ou pl e d ma g ne t i c r e s o n a n c e s [ J ] ．S c i e n c e ， 2 0 0 7 ， 3 1 7 6 8 3 8 6 ． 傅文珍 ， 张波 ， 丘东元 ， 等． 自谐 振线 圈耦合 式 电能无 线传输 的最大效 率分 析与设 计 [ J ] ． 中 国电机工 程学 报 ， 2 0 0 9 ， 2 9 1 8 2 1 - 2 6 ． QI ANG H ，HUANG X L，TAN L L，e t a 1 ．S t u d y o n t o pol o gy d e s i g n o f wi r e l e s s p owe r t r a ns f e r f or e l e c t r i c v e h i c l e b a s e d o n ma g n e t i c r e s o n a n c e c o u p l i n g [ J ] ．Ad v a n c e d Ma t e r i a l s R e s e a r c h ，2 0 1 1 ， 3 0 8 3 1 0 1 00 0 1 OO3 ． 黄学 良， 吉青 晶， 谭林林 ， 等．