电动汽车无线充电系统补偿网络输出特性研究

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作者 王嘉辉 吝伶艳 +2 位作者 张文杰 田嘉琛 秦伟 《电测与仪表》 北大核心 2025年第8期133-141,共9页

通常无线充电系统需要在传输线圈两侧连接补偿网络来满足恒流/恒压充电的要求。许多补偿拓扑都可以实现恒流/恒压输出,但不同补偿拓扑的恒流/恒压输出特性不同。为了给工程应用和系统优化提供依据,基于当前的研究水平,分别对串-串(serie... 通常无线充电系统需要在传输线圈两侧连接补偿网络来满足恒流/恒压充电的要求。许多补偿拓扑都可以实现恒流/恒压输出,但不同补偿拓扑的恒流/恒压输出特性不同。为了给工程应用和系统优化提供依据,基于当前的研究水平,分别对串-串(series-series,SS)与双LCC补偿拓扑的恒流输出特性和S-LCC与LCC-S补偿拓扑的恒压输出特性展开分析。根据电流控制电压源表示的电路模型,分析了这几种补偿拓扑的工作原理和参数条件。研究了寄生阻抗对输出电流(电压)输出特性的影响,发现了互感和补偿参数对输出电流(电压)随负载电阻的变化率的影响规律,并且分析了不同补偿网络各自适合使用的场景。最后,在实验平台验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 无线充电系统 补偿拓扑 恒流输出 恒压输出 寄生阻抗 互感偏移

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具有故障容错能力的双耦合LCC-S拓扑模块化无线充电系统

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作者 田子涵 程诗豪 +5 位作者 李良晨 陈佳琦 邓思影 王陈博 杨富尧 赵海森 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第13期5271-5279,I0028,共10页

大功率应用场景下,电动汽车无线充电系统开路、短路等典型故障问题严峻。提出一种具有故障容错能力的双耦合LCC-S拓扑模块化无线充电系统。首先,从S-S和LCC-S输入串联-输出并联混合拓扑的角度,分析文中提出的系统结构对典型故障的容错... 大功率应用场景下,电动汽车无线充电系统开路、短路等典型故障问题严峻。提出一种具有故障容错能力的双耦合LCC-S拓扑模块化无线充电系统。首先,从S-S和LCC-S输入串联-输出并联混合拓扑的角度,分析文中提出的系统结构对典型故障的容错性能并揭示其本质原因;其次,在分析系统功效特性基础上,提出文中系统结构下磁耦合器及补偿参数的设计方法;最后,基于文中系统结构研制无线充电样机并进行实验验证。结果表明,系统对接收侧某一模块交流输出端口或系统直流输出端口开路或短路故障具有容错能力,且在特定故障下仍可维持原本输出,正常工况下系统可实现零相位角。 展开更多

关键词 模块化无线充电系统 双耦合 容错 混合拓扑 零相位角

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高抗偏移及杂散磁场约束的无人机无线充电系统设计

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作者 张云 黄伟义 +2 位作者 李玉博 侯博译 杨玉岗 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3692-3701,共10页

针对旋翼式无人机无线充电系统高抗偏移与低杂散磁场分布的需求,该文提出一种具有高抗偏移及杂散磁场约束特性的“I工I”型磁耦合机构,并结合串联-串联网络特性,设计具有软切换能力的多阶段恒流-恒压控制策略。具体而言,利用铁氧体磁心... 针对旋翼式无人机无线充电系统高抗偏移与低杂散磁场分布的需求,该文提出一种具有高抗偏移及杂散磁场约束特性的“I工I”型磁耦合机构,并结合串联-串联网络特性,设计具有软切换能力的多阶段恒流-恒压控制策略。具体而言,利用铁氧体磁心的低磁阻特性,完成了“工”型发射机构的设计,并通过磁路分析,确定了杂散磁场无源约束的磁路塑形方法。调节所述结构I型磁心的分布,增加“I工I”型磁耦合机构的抗偏移能力。最后,搭建了“I工I”型磁耦合机构实验样机,验证了系统在100 mm的径向偏移与360°的旋转偏移的情况下,输出电流可保持恒定,且传输效率仅有2%的波动。 展开更多

关键词 无线充电系统 “I工I”型磁耦合机构 高抗偏移特性 杂散磁场约束

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大传输距离下电动汽车无线充电系统优化 被引量：1

4

作者 李延杰 李峰 +3 位作者 周思齐 马晓磊 冯建勇 霍栩 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期405-416,共12页

针对无线充电系统原边线圈嵌入路面结构后耦合线圈之间的距离增大、耦合程度减弱的问题,对线圈结构进行优化,以实现大传输距离下无线电能的传输。通过电磁有限元仿真对线圈的内径、外径和匝数进行优化,提出以耦合系数为优化目标的线圈... 针对无线充电系统原边线圈嵌入路面结构后耦合线圈之间的距离增大、耦合程度减弱的问题,对线圈结构进行优化,以实现大传输距离下无线电能的传输。通过电磁有限元仿真对线圈的内径、外径和匝数进行优化,提出以耦合系数为优化目标的线圈结构参数优化流程,同时,在Simulink中搭建无线充电系统的电路仿真平台,对采用优化后线圈结构的无线充电系统性能进行测试。结果表明:随着线圈内径增大,耦合系数先增大,达到峰值后迅速减小;随着线圈外径增大,耦合系数逐渐增大;在不同外径下,线圈的最优匝数均为9匝;3个参数中,增大外径是提高线圈耦合程度最有效的方式;最终优化后线圈的参数为外径480 mm、内径210 mm、匝数9匝,可以实现300 mm距离的电能传输,系统输出功率保持在2.96~3.70 kW,传输效率达到86.54%,横向容许偏移距离可达60 mm。 展开更多

关键词 无线充电系统 电动汽车 无线电能传输(wireless power transfer WPT) 耦合线圈 大传输距离 磁耦合谐振

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具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率优化 被引量：2

5

作者 瓦列里·扎维亚洛夫 伊琳娜·塞米金娜 +2 位作者 叶夫根尼·杜布科夫 阿梅特汗·维利利亚耶夫 阿姆·雷夫基 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1627-1642,共16页

开发基于感应功率传输的无线充电系统是一个很有前途的研究领域。本研究的目的在于,在给定谐振频率和给定发射线圈和接收线圈之间距离的情况下,优化具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率。这些约束反映了线圈的尺寸限制、输... 开发基于感应功率传输的无线充电系统是一个很有前途的研究领域。本研究的目的在于,在给定谐振频率和给定发射线圈和接收线圈之间距离的情况下,优化具有LC串联补偿拓扑结构的无线充电系统的约束效率。这些约束反映了线圈的尺寸限制、输入电压限制下所需的传输功率,以及部件上的过电压。为了达到目标,制定了优化标准。已经为频域中优化标准的每个组件建立了对无线充电系统谐振电路参数的依赖性。由于这些依赖关系看起来非常复杂,在给定的情况下利用参数之间的联系,并采用最小二乘法的切比雪夫多项式近似,它们在优化任务中被简化为一个变量。因此,理论上已经获得了指示优化标准满足的谐振电路参数。利用为电动卡车ET-20132专门制造的无线充电系统对所提出的约束效率优化方法进行了实验验证。实验和理论的比较表明,它们在谐振频率上具有良好的收敛性,由数学模型中的假设引起的谐振频率偏差是可接受的。经实验证明,无线充电系统的效率为91%。 展开更多

关键词 电动汽车 无线充电系统 谐振磁路 LC串联补偿 约束效率优化 传递函数 参数近似

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电动汽车移动式无线充电系统动态建模与特性分析 被引量：23

6

作者 郭彦杰 王丽芳 +2 位作者 李树凡 张玉旺 廖承林 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期73-78,共6页

移动式无线充电系统能够显著减少电动汽车动力电池的携带量,具有广阔的应用前景。文中基于分段式多发射导轨方案,建立了电动汽车移动式无线充电系统的状态空间模型,进而推导出能够描述系统动态特性的小信号模型。搭建了试验平台,利用实... 移动式无线充电系统能够显著减少电动汽车动力电池的携带量,具有广阔的应用前景。文中基于分段式多发射导轨方案,建立了电动汽车移动式无线充电系统的状态空间模型,进而推导出能够描述系统动态特性的小信号模型。搭建了试验平台,利用实际系统参数研究了移动充电过程中系统输出功率和效率的动态变化过程,以及导轨切换开通过程中系统的瞬态特性,并分析了不同切换开通位置对瞬态过程的影响。通过实验对建立的模型和分析得到的结论进行了验证。 展开更多

关键词 移动式无线充电系统 动态模型 移动充电动态过程 导轨切换瞬态过程

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具有原边互感识别功能的恒流恒压无线充电系统开发 被引量：8

7

作者 张文杰 秦伟 +2 位作者 宋建成 吝伶艳 毕鲁飞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期52-60,共9页

为了满足电动汽车电池先恒流后恒压充电的需求,根据补偿网络工作的特性,结合充电安全性的要求,设计了基于LCC-LCC/S混合补偿网络的无线充电系统方案。在恒流充电模式下,副边采用LCC补偿拓扑。在恒压充电模式下,副边采用串联补偿拓扑。... 为了满足电动汽车电池先恒流后恒压充电的需求,根据补偿网络工作的特性,结合充电安全性的要求,设计了基于LCC-LCC/S混合补偿网络的无线充电系统方案。在恒流充电模式下,副边采用LCC补偿拓扑。在恒压充电模式下,副边采用串联补偿拓扑。在此基础上,针对静态充电技术中容易出现两侧线圈偏移的问题,提出了根据原边逆变器输出电流和互感的内在电路关系自动识别互感值,再移相调节输出的高频电压,从而保持额定充电电流和电压的方法。最后,搭建了恒流输出5 A、恒压输出200 V的无线充电系统样机对设计的系统方案进行验证。实验结果表明,系统可以通过切换副边补偿网络,自动稳定地切换充电模式,且线圈发生偏移之后仍然可以实现额定电流和电压充电。该系统省去了原、副边之间的无线通信,允许两侧传输线圈有较大的偏移量,运行安全性高,电路结构和控制策略简单。 展开更多

关键词 无线充电系统 恒流充电 恒压充电 线圈偏移 自动识别 移相调节

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电动汽车动态无线充电系统特性的研究 被引量：9

8

作者 郭彦杰 王丽芳 +2 位作者 张俊智 张玉旺 张云 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期642-647,共6页

动态无线充电系统能显著减少电动汽车动力电池的质量与尺寸,具有广阔的应用前景。本文中首先基于分段式多发射导轨方案,建立了原边LCC阻抗匹配网络电动汽车动态无线充电系统的等效电路模型,进而推导出系统功率和效率的表达式;然后搭建... 动态无线充电系统能显著减少电动汽车动力电池的质量与尺寸,具有广阔的应用前景。本文中首先基于分段式多发射导轨方案,建立了原边LCC阻抗匹配网络电动汽车动态无线充电系统的等效电路模型,进而推导出系统功率和效率的表达式;然后搭建实验平台并利用实际系统参数,研究以阻抗匹配网络补偿电容为代表的静态参数和动态无线充电过程中变化的动态互感参数对系统功率和效率特性的影响;最后通过实验对建立的模型和分析得到的结论进行了验证。 展开更多

关键词 电动汽车 动态无线充电系统 功率效率特性 阻抗匹配网络

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电动汽车无线充电系统传导电磁干扰及其对安全性的影响 被引量：4

9

作者 郭彦杰 王丽芳 +3 位作者 张俊智 张玉旺 张云 李树凡 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第4期374-380,共7页

为了明确电动汽车(EV)无线充电系统(WCS)的传导电磁干扰(EMI)特性及其对系统安全性的影响,该文分析系统等效传导电磁干扰源,建立传导电磁干扰等效电路模型。基于实际系统参数分析传导干扰传递函数在谐波频率处的增益,研究系统额定工作... 为了明确电动汽车(EV)无线充电系统(WCS)的传导电磁干扰(EMI)特性及其对系统安全性的影响,该文分析系统等效传导电磁干扰源,建立传导电磁干扰等效电路模型。基于实际系统参数分析传导干扰传递函数在谐波频率处的增益,研究系统额定工作状态、线圈发生较大偏移,以及整流电路工作在断续导通模式(DCM)的情况下,系统传导电磁干扰特性及其对安全性的影响,并对所建立的模型进行试验验证。结果表明:电动汽车无线充电系统线圈之间发生较大偏移及整流电路工作在断续导通模式时,会带来高频传导干扰,需要采取相应的措施进行抑制;在设计系统时应保证整流电路输入电感足够大,以避免断续导通模式带来的传导电磁干扰并提高系统电磁安全性。 展开更多

关键词 电动汽车 系统安全性 无线充电系统 传导电磁干扰 电磁兼容

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谐振式无线充电系统功率变换器工作点设置方法

10

作者 赵靖英 王雪峰 +1 位作者 赵纪新 崔玉龙 《现代电子技术》 北大核心 2020年第2期118-123,共6页

功率变换器的工作点影响无线充电系统的输出功率和传递效率,进而影响系统的传输性能。以SS型磁耦合谐振机构为研究对象,构建系统模型,基于互感理论建立T形等效电路;推导系统功率传输公式,从阻抗传输系数的角度分析接收端功率变换器在单... 功率变换器的工作点影响无线充电系统的输出功率和传递效率,进而影响系统的传输性能。以SS型磁耦合谐振机构为研究对象,构建系统模型,基于互感理论建立T形等效电路;推导系统功率传输公式,从阻抗传输系数的角度分析接收端功率变换器在单边控制和双边控制下不同充电阶段的工作曲线,给出工作点的确定方法。最后,搭建仿真模型和实验平台,完成工作点理论值、仿真值和实验值的对比,并进行了系统传输特性分析,验证了所提出的计算方法的正确性。结果表明,提出的计算方法可以快速确定工作点且具有通用性,对充电系统的电路结构选择和控制方法设计提供了一定参考。 展开更多

关键词 功率变换器 工作点设置 无线充电系统 磁耦合谐振 仿真建模 实验验证

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基于整流性负载补偿的无线充电系统T型阻抗匹配网络设计方法的优化 被引量：9

11

作者 李树凡 王丽芳 +2 位作者 郭彦杰 吉莉 岳圆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期9-16,共8页

无线充电系统的阻抗匹配对于提高系统的能量传输能力具有重要意义。针对现有纯阻性整流性负载分析方法的缺点与不足,提出一种基于整流性负载补偿的无线充电系统T型阻抗匹配网络的优化方法。首先,分析基于传统整流性负载分析方法的T型阻... 无线充电系统的阻抗匹配对于提高系统的能量传输能力具有重要意义。针对现有纯阻性整流性负载分析方法的缺点与不足,提出一种基于整流性负载补偿的无线充电系统T型阻抗匹配网络的优化方法。首先,分析基于传统整流性负载分析方法的T型阻抗匹配网络。其次,分析整流性负载的非线性特征,得出其感性特征不能忽略的结论,并根据此结论研究补偿整流性负载的方法,对T型阻抗匹配网络的设计方法进行优化。最后,对提出的优化方法进行仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,该优化方法能够将无线充电系统的能量传输效率提高近1%,输出功率从2.52k W增大至2.77k W。 展开更多

关键词 无线充电系统 阻抗匹配 整流性负载 优化

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电动汽车无线充电系统的有源磁屏蔽研究 被引量：10

12

作者 蒙金雪 张玉旺 +1 位作者 郭彦杰 王丽芳 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期44-51,共8页

为了降低电动汽车无线充电过程中车身周围的磁感应强度,本文提出了一种有源线圈屏蔽的方法。首先,建立了有源磁屏蔽系统和无线充电系统的联合模型,推导了有源磁屏蔽系统的理论方法及设计步骤。然后,通过有限元仿真验证了该有源磁屏蔽方... 为了降低电动汽车无线充电过程中车身周围的磁感应强度,本文提出了一种有源线圈屏蔽的方法。首先,建立了有源磁屏蔽系统和无线充电系统的联合模型,推导了有源磁屏蔽系统的理论方法及设计步骤。然后,通过有限元仿真验证了该有源磁屏蔽方法的有效性,最后,设计了一套3.3 kW无线充电系统的有源磁屏蔽台架,成功实现了电动汽车无线充电系统的有源磁屏蔽,并通过进一步优化有源磁屏蔽线圈中的电流幅值和相位,实现了最佳的有源磁屏蔽效果,证明了该有源磁屏蔽理论及设计方法的有效性。 展开更多

关键词 无线充电系统 有源磁屏蔽 有限元仿真 屏蔽线圈电流

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自谐振ZVS在无人机无线充电系统中的应用 被引量：4

13

作者 张迪 张世杰 +4 位作者 王镜允 孙学良 曹春阳 樊京 李定珍 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第5期96-99,126,共5页

文中针对无线充电技术中如何减小系统尺寸和功耗展开研究,提出一种新型的自谐振ZVS拓扑结构,将其应用于多旋翼无人机无线充电系统中。文中详细论述了ZVS电路在系统中工作的自谐振原理,建立了电路网络传输模型,采用Simplorer11.0对其仿真... 文中针对无线充电技术中如何减小系统尺寸和功耗展开研究,提出一种新型的自谐振ZVS拓扑结构,将其应用于多旋翼无人机无线充电系统中。文中详细论述了ZVS电路在系统中工作的自谐振原理,建立了电路网络传输模型,采用Simplorer11.0对其仿真,并进行了系统实验研究,验证了系统设计的可行性。对电路空载损耗做了测试研究,结果表明该自谐振ZVS电路不仅传输功率大、自身损耗低,而且工作频率相对较高,拓扑结构简单,可以很好地减小无人机无线接收端的体积和质量,满足无人机自身小而轻的要求。 展开更多

关键词 自谐振 ZVS 无线充电系统 多旋翼无人机 电路损耗

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无线充电系统实际Litz线绕平面线圈高频电阻分析与计算 被引量：2

14

作者 薄强 王丽芳 +2 位作者 张玉旺 郭彦杰 张云 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2022年第4期1-8,共8页

线圈高频电阻的计算对无线充电系统线圈的优化设计至关重要。实际工程一般采用Litz线来绕制线圈以减小趋肤和邻近损耗,但由于扭绞工艺的影响,实际Litz线的电阻值介于理想Litz线和平行束导线之间。本文首先详细分析Litz线电阻的组成与影... 线圈高频电阻的计算对无线充电系统线圈的优化设计至关重要。实际工程一般采用Litz线来绕制线圈以减小趋肤和邻近损耗,但由于扭绞工艺的影响,实际Litz线的电阻值介于理想Litz线和平行束导线之间。本文首先详细分析Litz线电阻的组成与影响因素;其次,提出采用理想Litz线和平行束导线的电阻来拟合实际Litz线电阻的计算方法,该方法同时考虑了线圈自身结构和不同线圈之间电磁场的相互耦合作用对电阻的影响;最后,采用两类Litz线搭建平面矩形线圈和DD线圈进行实验验证。实验表明,在不同的频率范围内,所提计算方法得出的平面矩形线圈和DD线圈的电阻值与实际测量结果一致,验证了该计算方法的准确性和有效性。 展开更多

关键词 无线充电系统 Litz线 平面矩形线圈 DD线圈 高频电阻 电磁耦合

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基于LCC/N磁集成补偿网络的强耦合无线充电系统研究 被引量：1

15

作者 刘志孟 陶成轩 +2 位作者 王丽芳 张玉旺 李树凡 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期1528-1535,共8页

针对无线充电系统在接收端电路复杂和发射端补偿电感占据体积较大的问题,本文中提出了在近距离条件下采用LCC/N磁集成补偿网络的强耦合无线充电系统。LCC/N磁集成拓扑兼备了接收端无补偿和发射端补偿电感磁集成的优点,使得无线充电系统... 针对无线充电系统在接收端电路复杂和发射端补偿电感占据体积较大的问题,本文中提出了在近距离条件下采用LCC/N磁集成补偿网络的强耦合无线充电系统。LCC/N磁集成拓扑兼备了接收端无补偿和发射端补偿电感磁集成的优点,使得无线充电系统更加紧凑,并可以改善系统的偏移性能。首先考虑LCC/N磁集成拓扑与接收线圈交叉耦合的关系对WCS系统进行建模。然后分析了在不同负载和偏移的工况下采用LCC/N磁集成拓扑系统的输出功率、传输效率和软开关等特性。最后,搭建了500 W的实验样机对上述的分析结果进行了验证。结果表明,在线圈沿y方向偏移时,应用LCC/N磁集成拓扑的输出功率高于应用传统非磁集成拓扑的输出功率,改善了偏移性能;另外,采用LCC/N磁集成拓扑还可通过调节原边非谐振补偿电容实现输出功率的调节,在正对齐和偏移的条件下最高效率分别达到了94.5%和95.8%。 展开更多

关键词 无线充电系统 LCC/N 磁集成 补偿网络

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基于阻抗变化的主动式无线充电系统金属异物检测方案 被引量：1

16

作者 李粮 杨玲君 +3 位作者 蔡昌松 张帆 王晓婷 陈洪胜 《电测与仪表》 北大核心 2022年第5期172-179,共8页

金属异物混入无线充电系统中时,不仅会影响系统的传输效率,严重时甚至会导致火灾等安全事故的发生。文中提出了一种基于阻抗变化的主动式金属异物检测方案,通过在无线电能传输系统发射线圈表面添加一层检测线圈阵列并给检测线圈施加激励... 金属异物混入无线充电系统中时,不仅会影响系统的传输效率,严重时甚至会导致火灾等安全事故的发生。文中提出了一种基于阻抗变化的主动式金属异物检测方案,通过在无线电能传输系统发射线圈表面添加一层检测线圈阵列并给检测线圈施加激励源,解决了被动式检测方案无法实现掉电情况下检测的难题;对检测线圈的结构进行设计,与传统的检测线圈方案进行了对比,解决了传统检测方案的检测盲区问题;对检测线圈回路的谐振频率选取原则进行了探讨,选取偏离谐振点的频率,提高了检测灵敏度。通过搭建有限元仿真模型,研究了检测线圈方案对不同类型金属异物的检测效果。实验结果表明,不同类型金属异物混入无线电能传输系统中时,所设计的检测方案能有效地检测出金属异物的存在。 展开更多

关键词 金属异物检测 无线充电系统 电磁仿真

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无线充电系统耦合器自感与互感的非线性研究 被引量：3

17

作者 李万路 汪泉弟 +1 位作者 李景红 王赢聪 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期76-85,共10页

当前在电动汽车无线充电系统的耦合器中,铁氧体板被广泛使用.本文借助数值计算方法深入研究带有铁氧体板的耦合器的自感与互感的非线性,并考虑铁氧体板的厚度、线圈与铁氧体板的间距、铁氧体板的尺寸以及传输距离等4个关键参数对非线性... 当前在电动汽车无线充电系统的耦合器中,铁氧体板被广泛使用.本文借助数值计算方法深入研究带有铁氧体板的耦合器的自感与互感的非线性,并考虑铁氧体板的厚度、线圈与铁氧体板的间距、铁氧体板的尺寸以及传输距离等4个关键参数对非线性的影响.研究发现:自感与互感的非线性受铁氧体板厚度的影响最大,受线圈与铁氧体板的间距以及铁氧体板的尺寸的影响较小,而受传输距离的影响很小.此外,自感与互感非线性对应的饱和电流与铁氧体板的厚度和线圈与铁氧体板的间距正相关,与铁氧体板的尺寸成负相关,而互感的饱和电流随传输距离的增大而小幅增大.继而给出了对应最小饱和电流的4种参数组合,并得到了最小饱和电流为160 A,即当线圈电流小于160 A时,耦合器的自感与互感为线性,耦合器可看作线性设备.最后,利用实验验证了仿真结果的正确性,并利用耦合器在电流不大时的线性特性对耦合器周围的磁场进行了分析. 展开更多

关键词 无线充电系统 自感与互感 非线性 多参数分析 饱和电流

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基于碳化硅器件的无线充电系统电源设计 被引量：2

18

作者 黄天一 卞正达 +3 位作者 徐长福 王若隐 张铭 谭林林 《电力工程技术》 北大核心 2021年第5期87-93,共7页

碳化硅(SiC)器件耐高频高温、散热性能好、导通电阻小,应用于无线充电系统可有效提高无线充电系统的效率。文中首先对比了SiC材料与Si材料的特性,在此基础上研制了一套基于SiC器件的无线充电系统电源装置。该装置由整流模块和逆变模块构... 碳化硅(SiC)器件耐高频高温、散热性能好、导通电阻小,应用于无线充电系统可有效提高无线充电系统的效率。文中首先对比了SiC材料与Si材料的特性,在此基础上研制了一套基于SiC器件的无线充电系统电源装置。该装置由整流模块和逆变模块构成,输入端接市电,且装置的整流模块具有功率因数校正功能。文中详细给出了整流模块的整流桥选型策略、滤波电路参数设计方法、Boost电路功率器件和无源元件设计原则及开关管控制电路设计方法,还给出了逆变模块的开关管选型策略、开关管驱动电路和开关管保护电路的设计方法。最后,实验结果验证了方案的有效性和可行性,输入侧实现了高功率因数,逆变电路开关管电压振荡得到抑制,实验样机的效率峰值可达98.2%。 展开更多

关键词 碳化硅(SiC)器件 电源设计 高效率 高功率因数 功率因数校正 无线充电系统

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互操作电动汽车无线充电系统设计方法 被引量：4

19

作者 何欣悦 方赞峰 +1 位作者 黄天浩 钟文兴 《电源学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期84-92,共9页

电动汽车无线充电的互操作性是指同一发射端可以匹配不同离地间隙、不同充电功率等级的电动汽车接收端进行安全高效的无线充电。国家标准对电动汽车无线充电的互操作性给出了解释和示范,但如何在不同间隙级别、不同功率等级和不同偏移... 电动汽车无线充电的互操作性是指同一发射端可以匹配不同离地间隙、不同充电功率等级的电动汽车接收端进行安全高效的无线充电。国家标准对电动汽车无线充电的互操作性给出了解释和示范,但如何在不同间隙级别、不同功率等级和不同偏移位置下均实现最优的功率传输效率,是互操作设计的一个难题。针对双边LCC电动汽车无线充电系统,以电动汽车无线充电系统标准GB/T38755.1为参考,提出一个满足工程应用需求的互操作无线充电系统优化设计方法。在满足电感量要求下,优化发射线圈表面磁场辐射的均匀度,以效率为目标优化不同间隙与不同功率等级的接收线圈及其补偿参数。制作了一个满足互操作性的11 kW发射线圈与9个不同充电气隙和功率等级的接收线圈,对设计方法进行了实验验证。 展开更多

关键词 电动汽车无线充电 互操作设计 互操作无线充电系统 无线电能传输 感性电能传输

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基于HMM的无线充电系统PFC装置故障检测 被引量：4

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作者 吴争 李瑶虹 +2 位作者 杨晓梅 崔恒志 费益军 《电力工程技术》 2020年第6期166-171,共6页

功率因数校正(PFC)装置作为电动汽车无线充电系统中整流模块与高频逆变模块之间的重要桥梁,一旦发生故障,不仅会对电网产生严重影响,还会对后端高频逆变模块造成不可逆的破坏,因此需要对其进行快速和准确的故障检测。传统故障检测方法... 功率因数校正(PFC)装置作为电动汽车无线充电系统中整流模块与高频逆变模块之间的重要桥梁,一旦发生故障,不仅会对电网产生严重影响,还会对后端高频逆变模块造成不可逆的破坏,因此需要对其进行快速和准确的故障检测。传统故障检测方法检测时间长,检测精度低。为此,文中提出一种基于隐马尔可夫模型(HMM)的电动汽车无线充电系统PFC装置故障检测方法。首先初始化模型,然后利用鲍姆韦尔奇(Baum-Welch)算法进行故障模型训练,最后利用维特比(Viterbi)算法进行故障检测。仿真实验结果表明,采用HMM进行PFC装置故障检测的正确率较神经网络和支持向量机(SVM)最大提高了约40%,是一种快速且准确的方法,因此文中采用HMM能够有效识别出电动汽车无线充电系统中PFC装置故障的类型。 展开更多

关键词 电动汽车 无线充电系统 功率因数校正(PFC) 隐马尔可夫模型(HMM) 故障检测

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