为了提升LCC-LCC型双向无线电能传输系统(LCC-LCC compensated bidirectional wireless power transfer,DLCC-BWPT)的运行效率,该文提出一种基于复合控制的DLCC-BWPT软开关优化控制策略,实现全工作范围内的零电压开关(zero voltage swit...为了提升LCC-LCC型双向无线电能传输系统(LCC-LCC compensated bidirectional wireless power transfer,DLCC-BWPT)的运行效率,该文提出一种基于复合控制的DLCC-BWPT软开关优化控制策略,实现全工作范围内的零电压开关(zero voltage switching,ZVS)。根据BWPT电路的开关规律,分析DLCC-BWPT的基础模态及其离散时间数学模型。在此基础上,对复合控制下DLCC-BWPT的所有工作模态进行分析与定义。结合模态分析和BWPT充放电特性,确定开关管ZVS条件和模态选取原则,分别推导恒流充电、恒压充电、恒流放电工况下的最优控制曲线,提出全工作范围内的ZVS优化控制策略。最后,搭建实验平台,在不同工况下验证所提优化控制策略对于提升DLCC-BWPT运行效率的可行性与有效性。展开更多
为了扩大无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统的输出电压范围,提出一种基于双发射线圈的无线充电电路。通过发射线圈三种工作模式的切换,实现了输出电压的宽范围调节。首先,分析不同模式下输出电压和输入阻抗的特性,给出三...为了扩大无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统的输出电压范围,提出一种基于双发射线圈的无线充电电路。通过发射线圈三种工作模式的切换,实现了输出电压的宽范围调节。首先,分析不同模式下输出电压和输入阻抗的特性,给出三种模式的划分依据和对应的电压增益范围。然后,分析线圈、补偿元件和负载对各模式电压增益范围的影响,给出电压增益范围的调整方法,以确保输出电压在模式切换时的连续性。接着,给出了确保高频逆变器零电压开通(Zero-Voltage-Switching,ZVS)的参数调整方法。最后,通过仿真和实验验证了该方案的有效性和正确性,所设计的样机功率为1 kW。实验结果表明,相较于单发射线圈方案,该方案的输出电压范围更宽,且在输出电压宽范围调节时效率明显提高,最大提高约2.7%。展开更多
感应耦合能量传输(inductively coupled power transfer,ICPT)系统中补偿网络能够改善系统特性,目前针对谐振补偿网络的输出电流和电压特性没有一种简单易行的分析模型。首先分析了LC电路、??型电路和T型电路实现与负载无关的恒流或恒...感应耦合能量传输(inductively coupled power transfer,ICPT)系统中补偿网络能够改善系统特性,目前针对谐振补偿网络的输出电流和电压特性没有一种简单易行的分析模型。首先分析了LC电路、??型电路和T型电路实现与负载无关的恒流或恒压输出的谐振条件,并针对高阶无源谐振网络提出一种建模方法,通过将谐振网络等效成2阶LC网络和多级3阶???型电路或多级3阶T型电路的串联,研究其恒流或恒压输出的物理机理。ICPT系统中双边LCC谐振腔实质上是一个9阶谐振网络,基于所提建模方法,分析双边LCC谐振腔输出电流和电压特性。此外,提出仅切换一次系统工作频率便可以实现系统先恒流再恒压输出的方法,且恒流和恒压模式下系统工作频率均满足SAEJ2954标准要求,分别能实现谐振腔输入电压、电流之间的零相角和原边逆变器MOSFETs的零电压开通。搭建3.3kW电动汽车感应耦合能量传输系统的Matlab仿真平台和实验样机,验证理论分析的正确性和可行性。恒流和恒压模式下实验样机谐振腔的效率分别为92.1%和89.7%。展开更多
传统桥式全波RF-DC变换电路在设计过程中忽略了二极管导通损耗,从而影响系统效率。采用了E类零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS)RF-DC变换电路,设计了谐振频率为8 MHz,输入功率为1.21 W的无线电力传输系统接收模块。并利用multisi...传统桥式全波RF-DC变换电路在设计过程中忽略了二极管导通损耗,从而影响系统效率。采用了E类零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS)RF-DC变换电路,设计了谐振频率为8 MHz,输入功率为1.21 W的无线电力传输系统接收模块。并利用multisim软件进行了仿真。结果表明,该设计方法降低了二极管导通损耗,有效避免了传统桥式全波RF-DC变换电路存在的缺陷,效率可达92%。展开更多
文摘为了提升LCC-LCC型双向无线电能传输系统(LCC-LCC compensated bidirectional wireless power transfer,DLCC-BWPT)的运行效率,该文提出一种基于复合控制的DLCC-BWPT软开关优化控制策略,实现全工作范围内的零电压开关(zero voltage switching,ZVS)。根据BWPT电路的开关规律,分析DLCC-BWPT的基础模态及其离散时间数学模型。在此基础上,对复合控制下DLCC-BWPT的所有工作模态进行分析与定义。结合模态分析和BWPT充放电特性,确定开关管ZVS条件和模态选取原则,分别推导恒流充电、恒压充电、恒流放电工况下的最优控制曲线,提出全工作范围内的ZVS优化控制策略。最后,搭建实验平台,在不同工况下验证所提优化控制策略对于提升DLCC-BWPT运行效率的可行性与有效性。
文摘为了扩大无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)系统的输出电压范围,提出一种基于双发射线圈的无线充电电路。通过发射线圈三种工作模式的切换,实现了输出电压的宽范围调节。首先,分析不同模式下输出电压和输入阻抗的特性,给出三种模式的划分依据和对应的电压增益范围。然后,分析线圈、补偿元件和负载对各模式电压增益范围的影响,给出电压增益范围的调整方法,以确保输出电压在模式切换时的连续性。接着,给出了确保高频逆变器零电压开通(Zero-Voltage-Switching,ZVS)的参数调整方法。最后,通过仿真和实验验证了该方案的有效性和正确性,所设计的样机功率为1 kW。实验结果表明,相较于单发射线圈方案,该方案的输出电压范围更宽,且在输出电压宽范围调节时效率明显提高,最大提高约2.7%。
文摘感应耦合能量传输(inductively coupled power transfer,ICPT)系统中补偿网络能够改善系统特性,目前针对谐振补偿网络的输出电流和电压特性没有一种简单易行的分析模型。首先分析了LC电路、??型电路和T型电路实现与负载无关的恒流或恒压输出的谐振条件,并针对高阶无源谐振网络提出一种建模方法,通过将谐振网络等效成2阶LC网络和多级3阶???型电路或多级3阶T型电路的串联,研究其恒流或恒压输出的物理机理。ICPT系统中双边LCC谐振腔实质上是一个9阶谐振网络,基于所提建模方法,分析双边LCC谐振腔输出电流和电压特性。此外,提出仅切换一次系统工作频率便可以实现系统先恒流再恒压输出的方法,且恒流和恒压模式下系统工作频率均满足SAEJ2954标准要求,分别能实现谐振腔输入电压、电流之间的零相角和原边逆变器MOSFETs的零电压开通。搭建3.3kW电动汽车感应耦合能量传输系统的Matlab仿真平台和实验样机,验证理论分析的正确性和可行性。恒流和恒压模式下实验样机谐振腔的效率分别为92.1%和89.7%。
文摘传统桥式全波RF-DC变换电路在设计过程中忽略了二极管导通损耗,从而影响系统效率。采用了E类零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS)RF-DC变换电路,设计了谐振频率为8 MHz,输入功率为1.21 W的无线电力传输系统接收模块。并利用multisim软件进行了仿真。结果表明,该设计方法降低了二极管导通损耗,有效避免了传统桥式全波RF-DC变换电路存在的缺陷,效率可达92%。
