基于LCC/N补偿拓扑的无线恒定电流充电技术研究

无线充电系统需要满足与负载无关的恒定输出电流和零相位角充电过程,来实现高传输效率。现有的恒流充电型系统存在输出电流受松耦合变压器参数的限制、接收侧体积大、开发成本高等问题。提出了一种LCC/N补偿拓扑无线充电系统及其相应的参数调整方法,在ZPA运行下实现恒定电流充电。由于接收侧不需要补偿元件,因此保证了WPT系统实现恒定电流充电模式的前提下,还满足了接收侧的紧凑性和轻便性,节省了生产成本。

基于LCC/N磁集成补偿网络的强耦合无线充电系统研究

针对无线充电系统在接收端电路复杂和发射端补偿电感占据体积较大的问题,本文中提出了在近距离条件下采用LCC/N磁集成补偿网络的强耦合无线充电系统。LCC/N磁集成拓扑兼备了接收端无补偿和发射端补偿电感磁集成的优点,使得无线充电系统更加紧凑,并可以改善系统的偏移性能。首先考虑LCC/N磁集成拓扑与接收线圈交叉耦合的关系对WCS系统进行建模。然后分析了在不同负载和偏移的工况下采用LCC/N磁集成拓扑系统的输出功率、传输效率和软开关等特性。最后,搭建了500 W的实验样机对上述的分析结果进行了验证。结果表明,在线圈沿y方向偏移时,应用LCC/N磁集成拓扑的输出功率高于应用传统非磁集成拓扑的输出功率,改善了偏移性能;另外,采用LCC/N磁集成拓扑还可通过调节原边非谐振补偿电容实现输出功率的调节,在正对齐和偏移的条件下最高效率分别达到了94.5%和95.8%。

基于局部拓展理论的直流多馈入系统分区方法

针对多回电网换相型高压直流输电(LCC-HVDC)馈入的交流系统容易发生同时换相失败的问题,本文采用了对多馈入系统进行电网分区的方案,以隔断多回直流之间的耦合,减少发生同时换相失败概率。首先,对多馈入系统进行N-1故障扫描,找出三永交流故障能够引起多回直流发生同时换相失败的线路集合,并将线路负载率较高的线路从线路集合中剔除。随后,基于局部拓展理论对系统中的节点进行自下而上的聚合,形成初始分区。在此过程中,首先给出了考虑PV节点和传统直流的电压/无功灵敏度矩阵的计算方法,随后采用节点聚合度函数和分区适应度函数分别计算节点聚合度和分区适应度。最后,综合考虑线路集合和分区短路比对分区结果进行修正,并给出了分区方案的流程。以IEEE 39节点系统为参考给出了算例,对整个分区过程进行验证。并结合某实际电网给出了分区方案。