轻载工况下基于效率优化的双向无线电能传输系统半桥调制策略

作     者：王付胜 杨金涛 范政 周梦豪 王涵宇 李飞 WANG Fusheng;YANG Jintao;FAN Zheng;ZHOU Menghao;WANG Hanyu;LI Fei

作者机构：可再生能源接入电网技术国家地方联合工程实验室(合肥工业大学)安徽省合肥市230009 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      面：3224-3234,I0024页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：高等学校学科创新引智计划(BP0719039) 

主　　题：双向无线电能传输 软开关 双LCC 效率优化 半桥调制 

摘      要：针对基于全桥拓扑的双向双LCC无线充电系统调制策略在轻载工况下功率因数和效率下降严重的问题,该文在不改变全桥结构的基础上,提出一种半桥调制策略。首先对双向双LCC补偿电路进行通态效率建模,并定量分析影响效率的关键变量及其约束条件,从而为调制策略的优化提供理论依据;在此基础上,对所提双边半桥调制策略的工作原理、正导通角优化关系及软开关实现条件进行详细分析,证明该策略在保证开关器件零电压导通的同时,可显著减小外移相角,从而有效提高系统的功率因数和运行效率;最后,搭建3.3 kW的双向无线电能传输系统样机进行对比实验,实验结果表明,所提半桥调制策略在1/4满载及以下的轻载工况下效率最高可达95.6%,且在输出电压宽范围变化时都能够取得明显的优化效果。