集成无线电能传输功能的三端口 DC-DC功率变换系统研究与设计

作     者：熊栩巍 徐松 聂鹏强 王苗 蒋伟 

作者机构：江苏科技大学自动化学院 扬州工业职业技术学院智能制造学院 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 

基　　金：江苏科技大学青年基金项目(1032932101) 江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目(24KJB470010)资助 

主　　题：LCL谐振网络 无线电能传输 混合功率流控制 移相调制 多端口变换器 

摘      要：为了提高光伏储能及直流微电网中多端口直流变换器的性能并降低系统成本，研究设计一种集成LCL谐振耦合无线电能传输功能的三端口直流变换拓扑。采用混合功率流控制方法，两个半桥逆变器提供双端输入，负载通过LCL谐振网络实现无线耦合。该拓扑允许双输入源之间共用一个LCL谐振网络自由传输功率，无需额外开关元件。通过脉宽调制（PWM）法控制谐振网络中的直流平均电流，实现功率潮流控制；移相调制（PSM）法则用于调节负载端输出功率。该系统允许双输入源具有不平衡电压等级。详细分析了拓扑结构。在PSIM环境中建立了仿真模型，并进行闭环仿真以验证设计控制方法的有效性。搭建的实验平台验证了系统性的合理性和有效性，系统峰值效率为93.6%，并验证了系统动态性能。