改进的双耦合LCC-S拓扑抗偏移无线充电系统

1

作者 韦进文 李东旭 +5 位作者 田子涵 吴晓康 杨岑玉 魏斌 徐翀 刘铭扬 《现代电子技术》 北大核心 2025年第22期15-20,共6页

针对双耦合LCC-S拓扑无线充电系统(WCS)部分方向下抗偏移能力不佳、设计困难的问题,提出一种改进的双耦合LCC-S拓扑WCS。基于对双耦合LCC-S拓扑WCS的分析,从磁耦合器结构、补偿拓扑和补偿参数配置三个方面对其进行改进。磁耦合器发射端... 针对双耦合LCC-S拓扑无线充电系统(WCS)部分方向下抗偏移能力不佳、设计困难的问题,提出一种改进的双耦合LCC-S拓扑WCS。基于对双耦合LCC-S拓扑WCS的分析,从磁耦合器结构、补偿拓扑和补偿参数配置三个方面对其进行改进。磁耦合器发射端采用适应各方向偏移的呈田字形布置的补偿线圈和发射线圈,并在补偿拓扑的补偿线圈支路中增加一个串联补偿电容,以提升系统设计的自由度;同时对补偿参数重新进行相应的调谐。设计了改进双耦合LCC-S拓扑WCS样机并搭建实验平台进行验证,结果表明,改进系统在水平偏移200 mm或竖直偏移50 mm范围内的输出功率可保持额定,具有较强的抗各方向偏移能力。 展开更多

关键词 无线电能传输 无线充电系统 lcc-s拓扑 磁耦合器 抗偏移 补偿拓扑

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LCC-S补偿网络参数的动态无线电能传输多目标优化设计

2

作者 郭云生 汪炜坤 金涛 《湖北电力》 2025年第1期35-47,共13页

针对电动汽车动态无线电能传输系统中存在的功率传输不稳定和高阶补偿网络参数配置难问题,提出了一种基于LCC-S补偿网络参数的动态无线电能传输多目标优化设计方法。该方法提升了动态无线电能传输系统传输功率的稳定性,实现了逆变全桥... 针对电动汽车动态无线电能传输系统中存在的功率传输不稳定和高阶补偿网络参数配置难问题,提出了一种基于LCC-S补偿网络参数的动态无线电能传输多目标优化设计方法。该方法提升了动态无线电能传输系统传输功率的稳定性,实现了逆变全桥开关管零电压开通,提高了系统效率。此外,给出了无功功率最小化的具体方法,最终的参数求解结果不唯一。通过建模和分析LCC-S补偿型的动态无线电能传输系统,设计多目标优化流程搭建了一套500 W的实验样机。实验结果表明,在规定耦合范围内,该系统可实现稳定输出和软开关,并使系统保持高达90%的效率和较低的波动性。所提方法获得系统综合性能的相对最优解,有效解决当前动态无线电能传输系统高阶补偿网络参数配置困难的问题。 展开更多

关键词 动态无线电能传输 lcc-s 多目标优化 传输功率稳定 电动汽车

在线阅读 下载PDF 职称材料

LCC-S型感应无线充电系统输出电流精度控制研究

3

作者 郭金鹏 吴俊佳 +1 位作者 姚幸霓 李伟华 《电子制作》 2025年第14期3-6,共4页

无线充电设备在充电时可能会因为负载温度的变化导致负载性质发生变化或由于充电设备与无线充电一次侧存在一定偏差造成互感变化,从而引起输出电流波动。为了应对上述原因造成的输出电流波动问题,本文聚焦于LCC-S无线充电系统,采用了一... 无线充电设备在充电时可能会因为负载温度的变化导致负载性质发生变化或由于充电设备与无线充电一次侧存在一定偏差造成互感变化,从而引起输出电流波动。为了应对上述原因造成的输出电流波动问题,本文聚焦于LCC-S无线充电系统,采用了一种PWM加PI控制的闭环控制策略来实现输出电流高精度控制。仿真验证了该闭环控制策略在负载由10Ω突变到8Ω时,可维持输出电流在1~2A范围内保持稳定,当互感出现波动时,也可使输出电流维持在1A附近,具有良好的输出电流控制效果。 展开更多

关键词 感应无线充电 一次测电流控制 lcc-s PWM控制 PI控制 恒流输出

在线阅读 下载PDF 职称材料

LCC-S型无线电能传输系统互感与负载识别方法

4

作者 常雨芳 朱禛浩 +2 位作者 谭海东 胡滢 黄文聪 《湖北工业大学学报》 2025年第5期31-35,共5页

针对现有磁耦合谐振式无线电能传输系统互感和负载参数识别运行速度较慢、影响系统稳定运行的问题,提出了基于神经网络的LCC-S型MCR-WPT系统的参数识别方法。首先,对系统进行了建模分析,确定能够反映互感和负载变化且易于测量的特征参... 针对现有磁耦合谐振式无线电能传输系统互感和负载参数识别运行速度较慢、影响系统稳定运行的问题,提出了基于神经网络的LCC-S型MCR-WPT系统的参数识别方法。首先,对系统进行了建模分析,确定能够反映互感和负载变化且易于测量的特征参数——输入电流和传输距离;然后,通过COMSOL和Simulink软件获取建立模型的数据,并给出神经网络模型建立的过程;最后,调用训练好的模型对系统的互感和负载进行识别。仿真结果表明,互感与负载的识别误差在2%左右,验证了所提方法的可行性和有效性。该方法无需改变MCR-WPT系统的正常工作频率,易于实现且成本较低,具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 无线电能传输 lcc-s型拓扑 参数识别 神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑整流性负载特性的LCC-S型无线电能传输系统优化设计 被引量：1

5

作者 李笑娜 吴学智 +2 位作者 续文政 祁静静 荆龙 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期211-217,共7页

无线电能传输系统中的整流性负载具有非线性特征,而对系统传输特性分析和谐振参数设计时常采用基波分析法,将整流性负载等效为纯电阻,导致理论分析与实际存在一定偏差、系统偏离谐振状态。针对该问题,以LCC-S型无线电能传输系统为研究对... 无线电能传输系统中的整流性负载具有非线性特征,而对系统传输特性分析和谐振参数设计时常采用基波分析法,将整流性负载等效为纯电阻,导致理论分析与实际存在一定偏差、系统偏离谐振状态。针对该问题,以LCC-S型无线电能传输系统为研究对象,考虑谐波以及整流性负载的非线性,对系统传输特性进行分析,进而提出基于整流性负载补偿的负载阻抗和接收端串联谐振电容参数的计算方法,并对逆变电路开关特性进行分析验证。所提接收端谐振参数设计方法能够使系统接收端回路谐振,提高系统的输出功率;降低逆变电路开关管的关断电流,提升系统的传输效率。搭建了一套2.5 kW的LCC-S型无线电能传输实验平台,验证了理论分析与所提参数设计方法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 无线电能传输 lcc-s 基波分析法 整流性负载 谐振参数设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于频率切换实现电池恒流和恒压充电的LCC-S补偿WPT系统研究 被引量：8

6

作者 邹静 徐耘英 +2 位作者 彭娟娟 刘翼 陈耀军 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期117-124,共8页

无线电能传输WPT(wireless power transfer)系统具有安全、方便、美观等性能优势,已逐步渗入到人们的日常生活中。在电池充电应用中,通常期望WPT系统能够在零相角ZPA(zero phase angle)条件下实现负载无关的恒流和恒压充电功能。提出了... 无线电能传输WPT(wireless power transfer)系统具有安全、方便、美观等性能优势,已逐步渗入到人们的日常生活中。在电池充电应用中,通常期望WPT系统能够在零相角ZPA(zero phase angle)条件下实现负载无关的恒流和恒压充电功能。提出了一种基于频率切换的LCC-S补偿WPT系统及其参数设计方法,可使系统在2个不同的ZPA频率点分别实现负载无关的恒流和恒压充电输出,无需改变电路拓扑结构。设计的LCC-S补偿WPT系统接收侧仅有一个补偿电容,确保了WPT系统接收侧紧凑性。最后,搭建了一台充电电流和电压分别为3 A和50 V的实验样机,验证了本研究中WPT系统的合理性与实用性。 展开更多

关键词 无线电能传输 恒流 恒压 零相角 lcc-s

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LCC-S补偿式谐振拓扑的锂电池WPT系统研究

7

作者 葛胜升 《常州工学院学报》 2023年第2期28-32,共5页

无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统具有安全、可靠、方便等优点。文章在分析WPT系统锂离子电池内阻及其典型充电方式的基础上,通过对WPT原理和谐振拓扑结构的研究,提出了基于LCC-S补偿式谐振拓扑的WPT系统。在电池等效负... 无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统具有安全、可靠、方便等优点。文章在分析WPT系统锂离子电池内阻及其典型充电方式的基础上,通过对WPT原理和谐振拓扑结构的研究,提出了基于LCC-S补偿式谐振拓扑的WPT系统。在电池等效负载变化的情况下,通过合理的参数设计,LCC-S补偿式谐振拓扑结构可以分别实现与负载无关的恒流模式和恒压模式,无需切换拓扑结构。在理论分析的基础上,设计了系统的参数,并通过MATLAB仿真系统搭建仿真模型,验证了研究中的恒流模式和恒压模式。 展开更多

关键词 lcc-s补偿式谐振拓扑 无线电能传输系统 恒压 恒流

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ADRC的LCC-S谐振型无线充电副边闭环控制研究 被引量：2

8

作者 苏建强 任凯斌 +1 位作者 刘利强 齐咏生 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期111-119,共9页

针对磁耦合谐振式LCC-S无线充电系统工作过程中易受外界或自身参数扰动的影响导致输出电流、电压偏离目标值的问题,以及如何快速准确地对扰动情况做出反应,提出一种基于自抗扰控制ADRC(active disturbance rejection control)的副边恒... 针对磁耦合谐振式LCC-S无线充电系统工作过程中易受外界或自身参数扰动的影响导致输出电流、电压偏离目标值的问题,以及如何快速准确地对扰动情况做出反应,提出一种基于自抗扰控制ADRC(active disturbance rejection control)的副边恒流恒压二段式闭环控制方法。首先,通过电路分析研究了LCC-S型谐振网络的输出特性与系统参数的关系;其次,为实现闭环精准调控系统输出,建立副边Buck变换器的状态方程模型,并根据模型设计ADRC中跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈;最后,搭建基于ADRC的无线充电实验平台,在多参数扰动下比较ADRC控制器与PI控制器的控制效果,结果表明,ADRC控制器表现出更好的动态调节能力。 展开更多

关键词 无线充电 lcc-s谐振网络 闭环控制 自抗扰控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于激活函数的LCC-S型无线电能传输系统建模和稳定性分析 被引量：5

9

作者 胡秀芳 王跃 +2 位作者 吕双庆 赵德林 马天录 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1553-1563,共11页

基于电力电子器件的无线电能传输(WPT)系统是一种开关系统,其大信号模型是研究系统运行特性和稳定性的基础。建模的关键是如何描述系统中的非线性、离散开关变量,为解决这一问题,该文提出一种基于S型激活函数的建模方法。S型激活函数是... 基于电力电子器件的无线电能传输(WPT)系统是一种开关系统,其大信号模型是研究系统运行特性和稳定性的基础。建模的关键是如何描述系统中的非线性、离散开关变量,为解决这一问题,该文提出一种基于S型激活函数的建模方法。S型激活函数是连续、平滑、可微的且在一定值时具有饱和特性,因此可利用陡度因子较大的激活函数来近似开关的切换过程,将WPT系统由离散的开关系统转变为连续系统。该文以LCC-S型WPT系统为研究对象,构建其开环和闭环模式下激活函数模型,利用该模型分析控制器参数和系统参数对瞬态行为和稳定性的影响,并通过仿真和实验进行验证。结果表明,所构建的模型与仿真和实验结果吻合较好。该模型数学表达式结构简单统一,物理意义明确,是一个具有普遍意义的高精度大信号连续模型。 展开更多

关键词 无线电能传输系统 lcc-s 补偿 激活函数 大信号模型 稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于频率切换的LCC-S型IPT系统恒流/恒压输出研究 被引量：1

10

作者 熊明星 张皓钧 +3 位作者 周芸如 杨泽伟 丁宁 李伟华 《电子器件》 CAS 北大核心 2023年第4期984-990,共7页

为实现感应电能传输(Inductive Power Transfer,IPT)系统在变负载条件下的恒流/恒压高效输出,提出一种基于频率切换的LCC-S型IPT系统参数配置及优化方法。从LCC-S补偿拓扑入手,分别得到系统恒流或恒压零相位角(Zero Phase Angle,ZPA)输... 为实现感应电能传输(Inductive Power Transfer,IPT)系统在变负载条件下的恒流/恒压高效输出,提出一种基于频率切换的LCC-S型IPT系统参数配置及优化方法。从LCC-S补偿拓扑入手,分别得到系统恒流或恒压零相位角(Zero Phase Angle,ZPA)输出的条件方程,并推导了电流增益、电压增益与系统参数之间的定量关系;进一步通过定义系统的输出增益比,分析了恒流/恒压模式下输出增益、负载电阻与整体效率的关系;在此基础上,通过选取最佳的输出增益值,使得系统整体效率达到了全局最大化。仿真结果表明,负载电阻在3~300Ω的变化范围内包括恒流/恒压模式切换瞬间都能保持稳定的输出,并且恒流/恒压模式下均能实现ZPA运行,同时系统整体效率都维持在90%以上。 展开更多

关键词 感应电能传输 lcc-s 恒流/恒压 输出增益比 参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

离散时间迭代的LCC-S型无线电能传输系统建模及稳定性分析 被引量：3

11

作者 吕双庆 陈文洁 胡秀芳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1-15,共15页

为了建立LCC-S型无线电能传输(WPT)系统的模型并分析其稳定性,采用离散时间迭代的思想,建立了开环控制模式下LCC-S型WPT系统的模型,该模型可以描述系统的连续动态特性。在此基础上,进一步推导了电压型比例积分控制LCC-S型WPT系统的离散... 为了建立LCC-S型无线电能传输(WPT)系统的模型并分析其稳定性,采用离散时间迭代的思想,建立了开环控制模式下LCC-S型WPT系统的模型,该模型可以描述系统的连续动态特性。在此基础上,进一步推导了电压型比例积分控制LCC-S型WPT系统的离散时间迭代模型,同时利用Pade近似将延时时间纳入数字控制系统。基于雅可比矩阵特征根的稳定性分析评估了控制器参数、延时时间和主电路参数对系统稳定性的影响,准确预测了系统的稳定范围。同时利用特征根预测了系统不稳定时的振荡周期。然后,对稳定边界受控制器参数和主电路参数变化的影响进行了研究。此外,将LCC-S型WPT系统的EDF模型、GSSA模型和离散时间迭代模型进行临界稳定预测值的对比。最后,仿真和实验验证所建立模型和稳定性分析的正确性。 展开更多

关键词 无线电能传输系统 lcc-s补偿 离散时间迭代 延时 稳定性 振荡周期

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LCC-S补偿拓扑MCR-WPT系统的宽范围阻抗匹配研究 被引量：1

12

作者 仇雪颖 乔康恒 +2 位作者 孙盼 孙军 张筱琛 《计算技术与自动化》 2022年第2期7-13,共7页

针对LCC-S型拓扑网络的实际负载值偏离最优负载的问题,利用后级级联Sepic变换器实现了宽范围阻抗匹配,并由前级直流输入电源控制输出稳压。首先,利用互感模型分析了LCC-S型拓扑谐振状态下的网络特性,得到传输特性及最优负载值;其次,对后... 针对LCC-S型拓扑网络的实际负载值偏离最优负载的问题,利用后级级联Sepic变换器实现了宽范围阻抗匹配,并由前级直流输入电源控制输出稳压。首先,利用互感模型分析了LCC-S型拓扑谐振状态下的网络特性,得到传输特性及最优负载值;其次,对后级Sepic变换器在开关管导通和断开时的工作模式进行分析,阐释了Sepic电路实现宽范围阻抗匹配的原理,并推导了占空比D表达式;最后,利用MATLAB仿真验证了LCC-S型拓扑的恒压特性以及宽范围阻抗匹配理论和控制方案的可行性。 展开更多

关键词 lcc-s SEPIC变换器 最优负载 阻抗匹配

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LCC-S拓扑的大功率轨道列车无线电能传输试验平台研制

13

作者 李美征 田裕鹏 +4 位作者 张锦标 张昭英 宋阳 李江波 孙岳 《铁道车辆》 2023年第6期32-37,共6页

文章针对轨道列车无线电能传输系统参数及功能验证的需求,对国内外研究进展及成果进行了调研,结合轨道列车的实际需求,对系统结构、功能和电路模型进行了深入分析设计,开发了一套基于LCC-S谐振耦合拓扑的大功率无线电能传输试验平台,并... 文章针对轨道列车无线电能传输系统参数及功能验证的需求,对国内外研究进展及成果进行了调研,结合轨道列车的实际需求,对系统结构、功能和电路模型进行了深入分析设计,开发了一套基于LCC-S谐振耦合拓扑的大功率无线电能传输试验平台,并进行了静态和动态工况以及不同气隙高度下的大功率负载试验,试验结果验证了轨道列车无线电能传输系统的正确性和有效性。 展开更多

关键词 无线电能传输 轨道列车 大功率 试验平台 lcc-s拓扑

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自抗扰控制的LCC-S型无线电能传输系统双闭环控制策略研究

14

作者 赵志浩 王柏祥 白洋 《电工技术》 2025年第20期29-35,共7页

为了提升无线电能传输系统的抗扰特性,提出了一种逆变电流内环、输出电压外环的双闭环控制策略。首先,基于基波近似法建立了移相控制LCC-S型无线电能传输系统的稳态模型;接着,通过扫频法得到逆变电流-占空比的传递函数,并基于该传递函... 为了提升无线电能传输系统的抗扰特性,提出了一种逆变电流内环、输出电压外环的双闭环控制策略。首先,基于基波近似法建立了移相控制LCC-S型无线电能传输系统的稳态模型;接着,通过扫频法得到逆变电流-占空比的传递函数,并基于该传递函数设计了逆变电流内环PI控制器;然后,设计了考虑通信延时的电压外环自抗扰控制器;最后,通过仿真验证与传统双PI控制策略相比,所提控制策略具备更好的动态特性。 展开更多

关键词 lcc-s补偿 无线电能传输 移相控制 自抗扰控制 通信延时

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LCC-S补偿的电动汽车动态无线充电系统拓扑参数优化 被引量：19

15

作者 田勇 朱泽 +1 位作者 田劲东 向利娟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期150-159,共10页

针对电动汽车动态无线充电过程中耦合系数会随着车辆横向位置偏移而发生随机变化,进而导致系统输出功率和效率降低的问题,提出一种基于加权平均效率的LCC-S拓扑结构参数优化设计方法。根据车辆行驶过程中横向偏移的统计特性,提出基于正... 针对电动汽车动态无线充电过程中耦合系数会随着车辆横向位置偏移而发生随机变化,进而导致系统输出功率和效率降低的问题,提出一种基于加权平均效率的LCC-S拓扑结构参数优化设计方法。根据车辆行驶过程中横向偏移的统计特性,提出基于正态分布3σ原则的效率权重分配方法。该方法综合考虑了高、中、低三种不同耦合水平下的系统效率优化,使优化后的拓扑参数能够更好地适应动态无线充电系统实际工作特点,提高系统在不同偏移情况下的综合效率。采用优化参数搭建动态无线充电试验系统,并将提出的方法与TWAE(Time-weightedaverageefficiency)方法进行对比分析,仿真和试验结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 动态无线充电 参数优化 lcc-s型补偿拓扑 加权平均效率 电动汽车

原文传递

采用改进遗传算法的无线电能传输系统参数优化设计 被引量：3

16

作者 杨阳 章治 +2 位作者 吴雪钰 曹嘉亿 郑晅 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期93-104,共12页

针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT... 针对高阶补偿拓扑的无线电能传输(WPT)系统的谐振参数较多且相互关联,从而导致系统设计时各个元件具体参数难以确定的问题,提出了一种适用于一次侧LCC、二次侧LC串联拓扑(LCC-S)的WPT系统参数优化设计方法。利用MATLAB/Simulink搭建WPT系统仿真平台并进行理论分析,评估了谐振参数、耦合系数和等效负载对该系统输出特性的影响,选择影响程度最复杂的变量作为决策变量,构建系统非线性优化模型;以提高WPT系统的传输效率为目标,在遗传算法基础上加入非线性优化策略,并设计新的突变函数,利用改进后的遗传算法(IGA)给出了系统参数的优化设计方案。仿真结果表明:IGA使系统传输效率达到98.34%,相较遗传算法提高了2.52%,且收敛速度显著提高。搭建WPT系统实验平台并进行测试,结果表明:该系统能够以97.98%的传输效率保持300 W的功率输出;当负载电阻处于6~46Ω时,系统传输效率能够维持在90%以上。研究结果可为LCC-S型WPT系统参数设计提供参考。 展开更多

关键词 无线电能传输 lcc-s型 拓扑结构 改进遗传算法 谐振参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

平面旋转机构监测器无线供电系统稳定性研究 被引量：2

17

作者 陈旭玲 刘成 +2 位作者 许欣慰 董硕 田婷 《电气传动》 2025年第2期34-40,共7页

以平面旋转机构为例,从线圈的空间结构以及谐振补偿电路两个角度出发,设计并研究了一种磁耦合无线电能传输系统,降低了旋转时线圈间互感波动变化大带来的电压波动问题,保证了系统的稳定性。在线圈空间结构上,发射端使用4个线圈固定在静... 以平面旋转机构为例,从线圈的空间结构以及谐振补偿电路两个角度出发,设计并研究了一种磁耦合无线电能传输系统,降低了旋转时线圈间互感波动变化大带来的电压波动问题,保证了系统的稳定性。在线圈空间结构上,发射端使用4个线圈固定在静止平面上,接收端线圈为了能够在旋转时都能感应到一定的电流,采用两个线圈,并固定在旋转机构的平面上。在谐振电路补偿上,采用LCC/S型补偿网络,发射端电流只受补偿电感和输入电压的影响,进一步增强了线圈的抗偏移能力,因此对功率的传输、效率的提高有着明显的优势。最后搭建仿真和实验平台,验证设计方案的合理性。实验结果表明,采用两接收线圈以及LCC/S拓扑时,输出电压、功率、效率都有所提高并能够在一定程度保持稳定。 展开更多

关键词 平面 旋转机构 线圈空间结构 LCC/S拓扑 磁耦合式

在线阅读 下载PDF 职称材料

平台式无人机强耦合无线电能传输方法

18

作者 赵航 贾静 +3 位作者 杨哲 张力月 杨磊 陈团 《南方能源建设》 2025年第2期158-168,共11页

[目的]目前,无线电能量传输技术在无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)上的应用正成为研究的热点,但无人机的续航能力仍是发展主要面临的瓶颈之一。[方法]文章面向中小型无人机提出了一种具有强耦合能力并且能够实现恒压输出的无线电... [目的]目前,无线电能量传输技术在无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)上的应用正成为研究的热点,但无人机的续航能力仍是发展主要面临的瓶颈之一。[方法]文章面向中小型无人机提出了一种具有强耦合能力并且能够实现恒压输出的无线电能传输系统。与目前主流的旋翼式无人机无线充电系统相比,该设计方案利用欠阻尼谐振原理,通过单个晶体管实现高频逆变,以更加小型化,轻量化替代了全桥与半桥逆变器。并且避免了桥臂直通问题,提高了电路的稳定性。同时,基于磁耦合谐振式无线电能传输系统,采用LCC-S/CLC补偿拓扑能够实现恒流/恒压输出,并且对磁耦合器进行设计,不但增强了耦合线圈接收侧与发射侧的耦合能力,而且减少了接收侧线圈匝数,满足无人机轻量化的需求。[结果]最后,在25 V输入下搭建了一个额定功率为100 W的模拟无人机充电实验平台,效率峰值可达到92%。[结论]仿真和实验结果验证了理论分析和计算,证明了基于单管逆变器的无线电能量传输系统的可行性。 展开更多

关键词 无人机 无线电能传输 磁耦合谐振 单管逆变 lcc-s/CLC补偿

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模态切换的抗偏移无线电能传输系统

19

作者 黄南天 姚友素 张良 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第6期101-107,132,共8页

在无线电能传输系统中,线圈的大范围偏移会显著改变系统输出电压或电流,影响输出稳定性。为解决该问题,提出一种基于模态切换方法,通过对逆变器和整流器采用不同的驱动方式显著提升无线电能传输系统的抗偏移性能。本研究揭示了逆变和整... 在无线电能传输系统中,线圈的大范围偏移会显著改变系统输出电压或电流,影响输出稳定性。为解决该问题,提出一种基于模态切换方法,通过对逆变器和整流器采用不同的驱动方式显著提升无线电能传输系统的抗偏移性能。本研究揭示了逆变和整流电路模态切换的工作原理,提出了实现简单、性能优异的控制策略,通过采用滞环控制的方法解决了系统在切换阈值附近反复切换的问题。采用仿真研究了线圈偏移对耦合系数的影响规律,验证了所提抗偏移性能提升方法的有效性。搭建了基于LCC/S补偿拓扑和平面方形磁耦合机构的样机,样机输出功率恒定为100 W,正对时样机效率高达92.1%,耦合系数下降为原来的13.4%时系统仍能恒压输出。 展开更多

关键词 无线电能传输 抗偏移 模态切换 LCC/S补偿拓扑

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于复合拓扑切换的锂电池无线充电系统设计

20

作者 黄文聪 宋婷婷 +2 位作者 饶天彪 常雨芳 严怀成 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第8期150-162,共13页

为了适应锂电池的恒流-恒压充电特性,避免过充欠充等问题,提出一种基于LCC-LCL/S拓扑的恒流-恒压自切换谐振式无线电能传输系统。该系统不涉及原、副边通信以及移相、调频等复杂的控制方式,仅通过控制副边的两个开关切换拓扑即可实现系... 为了适应锂电池的恒流-恒压充电特性,避免过充欠充等问题,提出一种基于LCC-LCL/S拓扑的恒流-恒压自切换谐振式无线电能传输系统。该系统不涉及原、副边通信以及移相、调频等复杂的控制方式,仅通过控制副边的两个开关切换拓扑即可实现系统输出特性的切换,且充电完成后系统能自动切换至低功耗状态。首先,提出基于LCC-LCL/S的新型混合拓扑,根据单拓扑的等效互感电路分析其输出特性以及零相角特性;其次,基于理论推导与最大安全电流约束给出一套参数配置方法,为参数设计提供理论支撑;然后,考虑切换点负载阻值大小以及系统空载对输出稳定性的影响,分析实际中可能出现的负载开路与充电完成负载移除的特殊情况,验证系统的稳定性与安全性;最后,搭建仿真和实验平台,实现系统最大输出效率为88.6%的恒定输出及平滑切换,验证所提方法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 无线电能传输 恒流-恒压切换 lcc-LCL/S拓扑 零相角 参数优化设计 最优负载切换点

在线阅读 下载PDF 职称材料