基于三级式可扩展多模块并联架构的低压大电流高距径比无线电能传输系统

作者：沈豪杰; 刘福鑫; 陈旭玲; 金科

来源：中国电机工程学报, 2023, 1-10.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.222528

• 磁谐振式无线电能传输
• 多模块并联
• 高距径比
• 低压
• 大电流

在低压大电流高距径比磁谐振式无线供电场合，由于传输线圈间的耦合系数很小，因此功率器件和谐振元件的电流很大，导致系统损耗大，难以优化设计。为此，本文提出了一种三级式可扩展多模块并联无线电能传输系统架构，利用基波分析法对双模块并联系统建模并分析其传输特性。为提升系统效率，对比了三种输出级结构及其控制策略并遴选出一种最优拓扑。进一步地，提出线圈级具体参数设计方法以减小电压电流应力并实现输入级软开关。最后搭建了一台距径比为1(30cm-30cm)的1kW原理样机验证理论分析，对比三种不同输出级拓扑的性能。实验结果表明，系统最高效率可达75.2%。

• 单位
  南京航空航天大学; 自动化学院