不同补偿拓扑结构下电动汽车无线充电系统传输特性对比

• 作者: 耿琪琛 刘坤 程少宇 田子涵 康锦萍 赵海森
• 来源期刊: 电力科学与工程
• 关键词: 无线电能传输系统 补偿拓扑结构 输出功率 抗偏移性能 传输特性
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 页码范围: 18-25
• 页数: 8页
• 分类号: TM724
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.ISSN.1672-0792.2021.09.003

摘要

无线电能传输系统(WPTS)的核心器件为耦合变压器,其原、副边线圈间的气隙会产生漏感和激磁电感,从而降低输出功率和传输效率.为了补偿漏感和激磁电感,WPTS需要添加补偿网络.根据原、副边补偿方式不同,有SS(series-series)型、双边LCL型和双边LCC型补偿拓扑.针对这3种典型的补偿拓扑,通过MATLAB/SIMULINK仿真,分析其传输特性,并分析了其在抗偏移方面的性能.结果发现SS型补偿拓扑适用于高功率工作环境,但在某些特殊工况中存在较大安全隐患;LCL型补偿拓扑鲁棒性较好,但不适于大功率系统;LCC型补偿拓扑在保持较好鲁棒性的同时,传输功率有明显提高.搭建实验平台对SS型补偿拓扑的传输特性进行验证,发现当磁耦合器不发生偏移时,传输功率可达3 kW以上,当耦合器线圈偏移到200 mm时,传输功率高达6 kW.