基于双边LC补偿的单电容耦合无线电能传输系统.pdfVIP

2022 年 9 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 17 第 37 卷第 17 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Sep. 2022 DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.211053 基于双边LC 补偿的单电容耦合 无线电能传输系统 1 1,2 1 1 1,2 刘 哲 苏玉刚 邓仁为 钱林俊 戴 欣 （1. 重庆大学自动化学院 重庆 400043 2. 无线电能传输技术国家级国际联合研究中心 重庆 400043 ） 摘要 单电容耦合无线电能传输（SCC-WPT ）消除了传统电场耦合式无线电能传输（EC-WPT ） 中交叉耦合电容的影响，更适用于二维平面移动设备的无线供电。但现有的SCC-WPT 系统由于 其功率等级小、传输效率低限制了该技术的进一步发展。该文对 SCC-WPT 系统的拓扑结构和参 数设计方法进行研究，给出一种可使系统输出功率和效率大幅度提升的拓扑结构和两种参数设计 方法。基于提出的拓扑和参数设计方法搭建实验样机，通过实验对系统的能效特性、输出特性和 抗偏移性能进行研究。实验样机在采用LCC 配谐方法时输出功率达到 1.43kW，效率达到85.9% ， 且具有恒流特性；采用LC 配谐方法时，系统输出功率达到 1.24kW，效率达到91.9% ，且具有恒 压特性；同时两种配谐方法都使系统具有较好的抗偏移特性。该文的研究成果给 SCC-WPT 技术 提供了新的研究思路，有利于促进SCC-WPT 系统的机理研究和该技术的进一步发展。 关键词：无线电能传输（WPT ） 电场耦合 单电容耦合 双边LC 补偿 输出特性 中图分类号：TM724 Research on Single Capacitive Coupled Wireless Power Transfer System with Double-Side LC Compensation Liu Zhe 1 Su Yugang 1,2 Deng Renwei 1 Qian Linjun 1 Dai Xin 1,2 1. School of Automation Chongqing University Chongqing 400043 China 2. National Center for International Research on Wireless Power Transfer Technology Chongqing 400043 China ） Abstract The single capacitive coupled wireless power transfer (SCC-WPT) could be eliminate the effects of cross-coupled capacitance in traditional EC-WPT and the SCC-WPT system is suitable for wireless power transfer of two-dimensional planar mobile devices. However, the application of the existed SCC-WPT systems is limited by the low output