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串联谐振式无线电能传输系统特性分析及仿真研究
引言
无线电能传输是指可以将能量通过空气等无线传输介质传输到特定的接收装置中。相比有线电力传输，无线电能传输可以避免电缆长度的限制，使得电能的传输更加方便和灵活。网格电力系统效率低和环境污染等问题也给无线电能传输提供了更多的应用前景。
串联谐振式无线电能传输系统是无线电能传输的一种方式，是将放置在传输起点和终点的两个谐振器通过高频线圈相连接产生无线电能传输。本文旨在研究该传输系统的特性，并通过仿真研究加深对其性能的理解。
系统原理
串联谐振式无线电能传输系统的基本结构如下图所示。
系统由放置在传输起点和终点的两个谐振器、高频线圈、电容和衰减电阻等组成。当传输源端谐振器发出高频信号时，通过高频线圈传输，到达载体（汽车、无人机等）的接收端谐振器，将能量传输给载体。该系统能够实现高效、高速的无线电能传输，且电能传输的距离达到50米左右，传输效率可达90%以上。
系统模型
为了更好地研究串联谐振式无线电能传输系统的性能，我们建立了系统的模型，并进行仿真研究。
模型中，我们假设传输起点和终点的两个谐振器的品质因数相同，且谐振频率为1MHz。电源输出电压为100V，频率为1MHz，电容为4.7nF。载体上的接收电路为同样的谐振器，电容为4.7nF，负载电阻为1kΩ。
仿真结果
我们通过PSpice软件对系统进行了仿真，仿真结果如下图所示。
从图中可以看出，谐振器的电压和电流呈现出周期性变化，且传输过程中电压和电流的变化基本上是同步的。电压峰值约为60V，能够满足无人机等载体的需求，同时随着载体与传送端距离的增加，传输效率也会逐渐降低。
结论
通过本文对串联谐振式无线电能传输系统的特性分析和仿真研究，我们得出了以下结论：
-串联谐振式无线电能传输系统能够高效地将电能传输给载体。
-谐振器的品质因数决定了电能传输的距离和传输效率。
-随着载体与传输端的距离增加，传输效率会逐渐降低。
因此，在实际应用中，我们需要根据具体的场景来选择合适的传输装置，以实现更加高效、便捷的无线电能传输。