基于极简三电容补偿的单级式无线电池充电器

作者：郁继栋; 曲小慧^*; 王国雨; 陈武; 储海军

来源：电力系统自动化, 2021, 45(14): 165-172.

• 感应式电能传输
• 电池充电器
• 谐振补偿网络
• 恒流恒压输出
• 设计自由度
• 阻性输入阻抗

为适应锂电池的先恒流后恒压充电曲线,感应式无线电池充电器应提供其所需的输出,同时在整个充电过程中还应具备阻性输入阻抗,以降低器件应力、减少无功环流。针对4种基本补偿拓扑无法同时实现以上要求,而高阶补偿网络必须依赖更多器件实现上述需求的问题,系统地推导了具备阻性输入阻抗和恒定输出特性的基于极简三电容补偿的单级式无线电池充电器的设计自由度,分析其补偿参数与工作频率的约束条件。同时,对三电容补偿的串/串并(S/SP)和串/并串(S/PS)结构的输出特性进行分析和对比,分析补偿元件参数对输入阻抗角和输出增益的影响,以指导软开关设计。最后,搭建一台输出为48 V/2 A的单级式无线电池充电器以证明以上设计的可行性。

• 单位
  南京南瑞继保电气有限公司; 东南大学