一种具有高抗偏移特性的通用复合式IPT耦合器

为实现高效高可靠的感应式无线电能传输(inductive power transfer,IPT),其耦合机构的原边和副边侧线圈应保持精准对齐,但在很多应用中线圈偏移不可避免。因此,文中提出一种具有高抗偏移特性通用复合式IPT耦合器,该复合式IPT耦合器通过结合一个4线圈的BP耦合器和一个高阶的PS-S或S-SP补偿网络,可有效实现高抗偏移能力,适用于任意补偿网络。同时,高阶网络的接入,使得BP耦合器原边或副边同一侧两个交叠的线圈可有效解耦,简化设计。另一侧两个交叠的线圈虽仍然相互耦合,但其参数设计只需考虑交叉耦合足够小即可,进一步简化BP耦合器的设计难度,无需迭代重复设计。最后,基于该复合式IPT耦合器构建一台3kW的抗偏移IPT系统,采用S-S补偿网络,输出不受负载和耦合变化影响的恒定电流,适合于电动汽车电池充电场合,实验结果验证了理论分析的正确性。

基于原边侧磁通可控电感的无线电能传输系统仿真

本文指出无线电能传输系统在给电池充电过程中,需要控制适宜的充电电压以及充电电流来实现较高的充电效率并保护电池。为此,本文提出一种通过控制无线电能传输系统一次侧的磁通可控电感来调节二次侧的输出电压以及电流的方法。本文首先设计了系统的拓扑结构,分析了可调电感与充电电压以及电流的关系;其次对系统的抗偏移性能进行分析,通过正交试验法对传输线圈的参数进行优化,使系统具有良好的抗偏移性能;最后采用模糊PI控制器来精准控制充电电压以及电流,并依据PLECS仿真的结果进行详细分析。