用于电动汽车无线充电的电压源型ICPT系统最优电容补偿参数选择方法

作     者：刘坤 葛佳蔚 杨富尧 陈新 康锦萍 赵海森 LIU Kun;GE Jiawei;YANG Fuyao;CHEN Xin;KANG Jinping;ZHAO Haisen

作者机构：华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室北京102211 

出 版 物：《电力自动化设备》 (Electric Power Automation Equipment)

年 卷 期：2021年第41卷第6期

页      面：53-58页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家电网公司科技项目(7000-201958480A-0-00) 

主　　题：电动汽车 ICPT系统 串联补偿 电容补偿特性 优化 非线性规划 

摘      要：电压源型感应耦合电能传输(ICPT)系统通常被用于电动汽车无线充电,该系统在采用串联电容补偿时,耦合系数较大会引起输出功率降低,工程实际中通常采用提高电压达到预期输出功率,但这对电源提出了更高要求且易引起过电流。为了解决这一问题,研究了串联电容补偿ICPT系统的补偿特性,得出了补偿电容值偏离谐振点后系统的工作特性,并利用非线性规划方法对电容参数进行优化,实现了在耦合系数较大确保ICPT系统输出功率的同时,使得系统效率下降幅度最小。利用一台3 kW无线充电样机验证了优化结果的有效性,结果表明当系统输出功率从1.2 kW提高至3 kW时,系统效率仅下降1.3%,且在偏移情况下利用电容切换仍能确保输出功率的同时系统效率不低于94%。