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 GENG Qichen;LIU Kun;CHENG Shaoyu;TIAN Zihan;KANG Jinping;ZHAO Haisen

作者机构：华北电力大学电气与电子工程学院北京102200 

出 版 物：《电力科学与工程》 (Electric Power Science and Engineering)

年 卷 期：2021年第37卷第9期

页      面：18-25页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：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 

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。