【摘要】：常規(guī)LCL型感應(yīng)式能量傳輸系統(tǒng)具有電壓增益獨(dú)立于負(fù)載的特性,在耦合系數(shù)波動(dòng)小而負(fù)載范圍較寬的無(wú)線能量傳輸場(chǎng)合應(yīng)用較廣。然而其輸出特性受耦合系數(shù)影響很大,不適用于動(dòng)態(tài)能量傳輸場(chǎng)合。在LCL型補(bǔ)償拓?fù)涞幕A(chǔ)上,通過(guò)改造其輸出特性,提出一種適用于動(dòng)態(tài)感應(yīng)式能量傳輸場(chǎng)合的改進(jìn)型拓?fù)?以適應(yīng)大范圍耦合系數(shù)的變化。從平滑輸出電壓增益的角度出發(fā),定量分析電壓增益和輸出阻抗角與耦合系數(shù)和無(wú)源元件參數(shù)的關(guān)系。通過(guò)對(duì)LCL型諧振腔增加一階自由度,構(gòu)造了三元件補(bǔ)償?shù)腖CC型拓?fù)?實(shí)現(xiàn)了耦合系數(shù)大范圍波動(dòng)情況下輸出功率近似恒定。與常規(guī)拓?fù)湎啾?該補(bǔ)償拓?fù)鋵?duì)耦合系數(shù)的敏感性大大降低。最后,設(shè)計(jì)一臺(tái)原理樣機(jī),傳輸功率在耦合系數(shù)大范圍波動(dòng)下保持平穩(wěn),相比常規(guī)拓?fù)?使得輸出特性關(guān)于耦合系數(shù)的敏感性大大降低。驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的有效性。
[Abstract]:The conventional LCL induction energy transmission system has the characteristic that the voltage gain is independent of the load, and it is widely used in the wireless energy transmission where the coupling coefficient fluctuates little and the load range is wide. However, the output characteristics are greatly influenced by the coupling coefficient and are not suitable for dynamic energy transmission. On the basis of LCL compensation topology, an improved topology suitable for dynamic induction energy transmission is proposed by modifying its output characteristics, so as to adapt to the change of coupling coefficient in a large range. From the point of view of smoothing output voltage gain, the relationship between voltage gain and output impedance angle and coupling coefficient and passive component parameters is analyzed quantitatively. A three-element compensated LCC topology is constructed by increasing the first degree of freedom of the LCL resonator, and the output power is approximately constant when the coupling coefficient fluctuates in a wide range. Compared with the conventional topology, the sensitivity of the compensated topology to the coupling coefficient is greatly reduced. Finally, a prototype is designed to keep the transmission power stable under the large range fluctuation of the coupling coefficient. Compared with the conventional topology, the sensitivity of the output characteristic to the coupling coefficient is greatly reduced. The validity of the design method is verified.
【作者單位】： 強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(華中科技大學(xué));中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二二研究所低頻電磁通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際(地區(qū))合作與交流項(xiàng)目(51361130150) 光寶科技電力電子產(chǎn)學(xué)科研合作項(xiàng)目(PRC20161047)資助
【分類號(hào)】：TM724

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