变负载无线充电系统的恒流充电技术

作     者：宋凯 李振杰 杜志江 朱春波 Song Kai;Li Zhenjie;Du Zhijiang;Zhu Chunbo

作者机构：哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 

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

年 卷 期：2017年第32卷第13期

页      面：130-136页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51577034 51677032) 哈尔滨市应用技术研究与开发项目(2016RAQXJ002 2016FX2GJ013)资助 

主　　题：无线电能传输 可变负载 Buck 变换器 恒流充电 磁耦合机构 

摘      要：基于磁耦合共振原理,设计了一套采用平板磁心结构的变负载恒流充电无线电能传输系统。利用等效电路模型分析影响传输功率、系统效率和充电电流的主要因素。根据超级电容恒流充电过程中等效负载电阻动态变化规律,采用不同阻值的功率电阻模拟其充电特性。首先,分析二次侧Buck变换器对充电电流的调节作用,得到占空比与充电电流的关系,采用PI控制算法实现变负载的恒流充电;其次,通过理论分析和仿真实现磁耦合机构参数优化设计;最后,搭建系统实验平台对系统设计方法进行验证。在传输距离为15cm且负载电阻为0.5~5?时,实现29A的恒流充电。当负载电阻为3.2?时,系统效率和传输功率分别为87.7%和2.58k W。