无线电能传输系统恒流/恒压输出切换方法

作者：姚友素; 曾明; 李刚; 王懿杰

来源：电机与控制学报, 2023, 27(06): 8-17.

DOI：10.15938/j.emc.2023.06.002

• 无线电能传输
• 恒流/恒压切换
• 电池充电
• 补偿参数设计
• 平面方形耦合机构

无线电能传输系统常用来为电池进行无线充电。为满足电池充电需求，提出一个能够实现恒流/恒压输出切换的无线电能传输系统，采用优化的LCC/S拓扑结构，仅需一个切换开关即可实现恒流/恒压输出切换，所提切换方法具有切换过程连续、切换开关电压应力小、全负载范围零电压开通等优点。分析了恒流、恒压补偿拓扑的输出特性，提出了综合考虑元件电压应力和系统损耗的松耦合变压器电气参数设计方法。为验证理论分析，搭建了输出功率范围为18～180 W的实验平台，所用松耦合变压器的外尺寸为200×200×10 mm3,恒定输出电压为60 V,恒定输出电流为3 A,工作频率为85 kHz,传输距离为70 mm,恒压和恒流模式下系统最高效率分别为93.4%和90.5%。

• 单位
  自动化学院; 北京航天自动控制研究所; 哈尔滨工业大学