在MHz级别的无线电力传输（WPT）磁耦合平面螺旋线圈中，精确的寄生电容建模方法及其优化研究

《CPSS Transactions on Power Electronics and Applications》：Accurate modeling methods and optimization of parasitic capacitances in MHz-level WPT magnetically coupled planar spiral coils

　　

摘要：

当磁耦合共振无线电力传输（MCR-WPT）的 operating frequency 达到 MHz 级别时，线圈的电容寄生参数会影响串联/串联（S/S）补偿 WPT 的传输能力。本文通过建立线圈寄生等效电容的数学模型，指出寄生等效电容由线圈结构（包括相邻和相邻匝之间的结构电容）以及线圈匝间的电位分布共同决定。本文采用了一种补偿结构方案和确定补偿参数的方法，可以有效提高传输能力。该方案通过改变线圈匝间的电位分布显著降低了线圈的寄生等效电容，从而提升了传输性能和绝缘性能。此外，还提出了一种以传输导纳作为验证指标的评估方法。实验结果表明，与传统集总补偿方法相比，系统的输出容量提高了近十倍，这验证了该方法的正确性和有效性。