摘要：电容式集能转换器的设计和优化直接影响自供能装置的整体性能。集能效率的优化可转化为体积约束条件下的拓扑参数优化，由此提出一种改进的球冠型集能转换器拓扑，并在圆环坐标系下基于分离变量法建立了其解析模型。提出储能增量系数的概念，并导出以球冠开口半径与球半径之比为变量的储能增量系数表达式。针对不同尺寸的球冠型拓扑，储能增量系数的实测结果与理论值吻合地较好，从而验证了所建立的球冠型转换器拓扑解析模型的正确性。研究结果为自供能装置集能转换器的优化设计提供了理论依据。

关键词：智能监测 集能转换器 球冠型拓扑 圆环坐标系 优化 

单位：山东省特高压输变电技术与气体放电重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061 斯特拉思克莱德大学 英国斯特拉思克莱德G11XQ