针对双侧LCC型补偿拓扑的无线电能传输系统(double-sided LCC compensation network wireless power transmission,DLCC-WPT)系统谐振回路多、参数设计复杂的问题,分析DLCC-WPT系统的电路模态,从能量传递路径的角度出发,定义系统的能量...针对双侧LCC型补偿拓扑的无线电能传输系统(double-sided LCC compensation network wireless power transmission,DLCC-WPT)系统谐振回路多、参数设计复杂的问题,分析DLCC-WPT系统的电路模态,从能量传递路径的角度出发,定义系统的能量传递系数。基于能量传递系数和电路等效品质因数,建立系统电压增益和电流增益的数学模型,确定能量传递系数和电路等效品质因数的合理设计范围,依靠电流增益曲线划分逆变电路功率器件,实现零电压开通(zero voltage switching,ZVS)的工作区域。在此基础上搭建仿真模型和实验样机,对理论分析中的参数设计范围和工作区域进行仿真和实验验证,实验结果显示,在790W的输入功率下,实现90%的传输效率和逆变电路功率器件的软开关。展开更多
针对采用LCC补偿网络的无线充电系统逆变器在完全谐振时容易工作在零电流开关状态(zero current switching,ZCS),通过理论分析,在近似谐振状态下,提出了6种方法对拓扑参数进行优化,可以使逆变器工作在零电压开关状态(zero voltage switc...针对采用LCC补偿网络的无线充电系统逆变器在完全谐振时容易工作在零电流开关状态(zero current switching,ZCS),通过理论分析,在近似谐振状态下,提出了6种方法对拓扑参数进行优化,可以使逆变器工作在零电压开关状态(zero voltage switching,ZVS)。根据可行性选取两种方法进行了仿真分析,并搭建实验环境进行实验测试,实验结果表明,提出的优化后的拓扑参数可以使无线充电系统逆变器实现零电压开关状态下工作。展开更多
设计LCC型磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetically-Coupled Resonant Wireless Power Transfer,MCRWPT)电路,通过研究不同谐振补偿网络的拓扑参数,并分析其对于传输效率的影响,为耦合线圈和硬件电路的设计提供理论依据,对发射端和接收...设计LCC型磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetically-Coupled Resonant Wireless Power Transfer,MCRWPT)电路,通过研究不同谐振补偿网络的拓扑参数,并分析其对于传输效率的影响,为耦合线圈和硬件电路的设计提供理论依据,对发射端和接收端的硬件电路进行设计。同时,通过电子电路仿真软件PSIM对各个系统进行仿真分析,完成硬件电路的制作,在实验室环境下进行电路实验,验证系统的可行性。展开更多
In an inductive battery charging system,for better power transfer capability and attaining required power level,compensation is necessary.This paper analyzes series/parallel(S/P)and dual side inductorcapacitor-capacit...In an inductive battery charging system,for better power transfer capability and attaining required power level,compensation is necessary.This paper analyzes series/parallel(S/P)and dual side inductorcapacitor-capacitor(LCC)compensation topologies for inductive power transfer of electric vehicle(EV)battery charging system.The design and modeling steps of inductive power transfer for electric vehicle battery charging system are presented.Besides,the equivalent electrical circuits are used to describe the circuit compensation topologies.The results convey that the efficiency of dual side LCC compensation is higher than that of S/P compensation at variable mutual inductance(misalignment).展开更多
针对电动汽车无线充电时线圈偏移会造成输出电压不稳定和效率迅速降低的问题,设计一个抗偏移性能优异的电动汽车用无线电能传输(wireless power transfer, WPT)系统,该系统采用LCC/S补偿拓扑以及扁平螺线管磁耦合结构,并在后级加入数字...针对电动汽车无线充电时线圈偏移会造成输出电压不稳定和效率迅速降低的问题,设计一个抗偏移性能优异的电动汽车用无线电能传输(wireless power transfer, WPT)系统,该系统采用LCC/S补偿拓扑以及扁平螺线管磁耦合结构,并在后级加入数字闭环Buck变换器,以实现精确的恒压输出。分析LCC/S补偿拓扑的输出特性,说明扁平螺线管磁耦合结构抗偏移性能优异的原因,借助有限元仿真软件优化线圈和磁芯的尺寸。为验证理论分析,搭建输出功率恒定为500W的系统样机,样机使用的磁耦合结构的外尺寸为306mm×300mm×16mm。结果表明,当传输距离176mm时,能量传输效率高达88%,即使横向偏移达到230mm,系统仍能输出恒定电压。展开更多
文摘针对双侧LCC型补偿拓扑的无线电能传输系统(double-sided LCC compensation network wireless power transmission,DLCC-WPT)系统谐振回路多、参数设计复杂的问题,分析DLCC-WPT系统的电路模态,从能量传递路径的角度出发,定义系统的能量传递系数。基于能量传递系数和电路等效品质因数,建立系统电压增益和电流增益的数学模型,确定能量传递系数和电路等效品质因数的合理设计范围,依靠电流增益曲线划分逆变电路功率器件,实现零电压开通(zero voltage switching,ZVS)的工作区域。在此基础上搭建仿真模型和实验样机,对理论分析中的参数设计范围和工作区域进行仿真和实验验证,实验结果显示,在790W的输入功率下,实现90%的传输效率和逆变电路功率器件的软开关。
文摘针对采用LCC补偿网络的无线充电系统逆变器在完全谐振时容易工作在零电流开关状态(zero current switching,ZCS),通过理论分析,在近似谐振状态下,提出了6种方法对拓扑参数进行优化,可以使逆变器工作在零电压开关状态(zero voltage switching,ZVS)。根据可行性选取两种方法进行了仿真分析,并搭建实验环境进行实验测试,实验结果表明,提出的优化后的拓扑参数可以使无线充电系统逆变器实现零电压开关状态下工作。
文摘设计LCC型磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetically-Coupled Resonant Wireless Power Transfer,MCRWPT)电路,通过研究不同谐振补偿网络的拓扑参数,并分析其对于传输效率的影响,为耦合线圈和硬件电路的设计提供理论依据,对发射端和接收端的硬件电路进行设计。同时,通过电子电路仿真软件PSIM对各个系统进行仿真分析,完成硬件电路的制作,在实验室环境下进行电路实验,验证系统的可行性。
文摘In an inductive battery charging system,for better power transfer capability and attaining required power level,compensation is necessary.This paper analyzes series/parallel(S/P)and dual side inductorcapacitor-capacitor(LCC)compensation topologies for inductive power transfer of electric vehicle(EV)battery charging system.The design and modeling steps of inductive power transfer for electric vehicle battery charging system are presented.Besides,the equivalent electrical circuits are used to describe the circuit compensation topologies.The results convey that the efficiency of dual side LCC compensation is higher than that of S/P compensation at variable mutual inductance(misalignment).
文摘针对电动汽车无线充电时线圈偏移会造成输出电压不稳定和效率迅速降低的问题,设计一个抗偏移性能优异的电动汽车用无线电能传输(wireless power transfer, WPT)系统,该系统采用LCC/S补偿拓扑以及扁平螺线管磁耦合结构,并在后级加入数字闭环Buck变换器,以实现精确的恒压输出。分析LCC/S补偿拓扑的输出特性,说明扁平螺线管磁耦合结构抗偏移性能优异的原因,借助有限元仿真软件优化线圈和磁芯的尺寸。为验证理论分析,搭建输出功率恒定为500W的系统样机,样机使用的磁耦合结构的外尺寸为306mm×300mm×16mm。结果表明,当传输距离176mm时,能量传输效率高达88%,即使横向偏移达到230mm,系统仍能输出恒定电压。
