基于S-LCL补偿的磁场感应式电能传输系统研究

无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)是电力电子领域当下的热点研究方向之一。在许多应用场合,需要无线电能传输系统具备不受松耦合变压器线圈自感所限制,且与负载无关的恒定电流输出能力。文章提出一种基于S-LCL补偿的磁场感应式无线充电系统及其补偿参数的整定方法。通过对系统补偿参数的合理设置,系统能够在近似零相位角(Zero Phase Angle,ZPA)运行下实现电流的恒定输出。通过调整补偿参数的大小,功率MOSFET能够实现零电压开关(Zero-Voltage Switching,ZVS)。为验证理论分析的正确性,文章搭建了实验样机,其输入直流电压为50 V,输出直流电流为4 A,电能最大传输效率达92.8%。