无线供电系统磁芯布局优化设计

无线供电系统具有无需插拔、无电气接触、无电火花等优势，能够显著增加用电设备供电的便利性与安全性[1-4]。为了提高无线供电系统原、副边线圈之间的耦合系数、提升系统传输效率，通常在线圈中添加铁氧体等磁芯材料。磁芯会直接影响无线供电线圈之间的耦合系数、品质因数等关键指标。线圈和磁芯作为IPT 系统的核心部件，其工作特性对整个无线供电系统的性能起决定性作用。在实际应用中，希望磁耦合机构占用空间和重量需要尽量小，而传输效率和抗偏移能力要尽可能高。

常见的电流检测装置主要分为两大类：其一是将已知阻值的电阻（纯电阻）串接在被测电流回路，获得电阻两端电压从而推得被测电流大小，以分流器为主；其二是通过被检测电流回路所产生的磁场而推被测电流大小，以霍尔传感器、光学电流传感器和罗氏线圈为主。本文采用罗氏线圈电流互感器来检测断路器内部的电流，与传统的互感器相比，空心罗氏线圈由于不带磁芯，因此重量更轻，且不存在磁芯的饱和问题，具有更好的线性度，更宽的测量频带。罗氏线圈的这些优点，使得罗氏线圈不仅在现代电力系统的在线监测方面有着广泛的应用，而且在智能电器领域也占有举足轻重的地位。因此深入分析和研究影响罗氏线圈性能的因素以提高罗氏线圈的测量精度具有重要意义。