基于SiC的高频双边LCC无线能量传输装置的研究与实现

• 作者: 石坤宏 程志江 陈星志 杨涵棣 王裕 黄凯
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 无线能量传输 高频 双LCC拓扑结构 传输特性 强抗偏移的特性
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 大功率电力电子与智能输配电|High-power Electrical Electronics and Intelligent Transmission and Distribution
• 页码范围: 3275-3283
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20190975

摘要

针对电磁耦合式无线能量传输(wireless power transfer, WPT)系统的工作频率低、功率密度小和传输距离近等问题,采用双LCC拓扑结构,通过叠加原理得到了系统输出电流的表达式.通过T型等效电路得到了双LCC型的8阶系统数学模型.应用幅频特性分析方法,实现了系统恒压、恒流工作频率的选择.采用LCC型参数的配置方法,并基于碳化硅(SiC)器件搭建的高频逆变器.实现了一台工作频率≥300 kHz、传输功率≥500W、最大传输效率≥90％及传输距离≥100mm的强抗偏移的特性WPT实验样机.重点研究了NP0电容对保障系统稳定的工作在高频状态下的作用.通过仿真分析与实物验证,对比了SS型与双LCC型存在线路损耗时的传输特性,得到了动态负载及原副两线圈耦合系数不确定情况下对系统传输影响的规律.