无人平台野外无线充电线圈设计与优化分析

野外陆战环境下无人平台进行无线充电时,发射端和接收端耦合线圈的偏移和偏转会导致耦合线圈互感变化较大,为了解决这一问题,需要对无人平台无线充电时使用的耦合线圈进行特殊的结构设计.首先分析野外陆战环境下无线充电的战技指标,为实现螺线管 SP(solenoid pad)型线圈和DD(double-D)型线圈的优势互补,设计满足野外陆战环境无线充电的高适应性的耦合线圈,提出了一种SP-DDP双层组合线圈(double-layer coupling structure with solenoid pad and double-D pad),并对该结构的线圈参数进行优化.仿真及实验结果表明,优化后的线圈能够实现尺寸 200 mm×200 mm×7.8 mm 的条件下,在传输距离 50 mm、X轴方向偏移 160 mm、Y轴方向偏移 120 mm时互感变化幅度小于 20%,提出的线圈结构具备抗偏移、抗偏转特性.