无线电能传输系统线圈补偿网络设计

郝中旭 黄晓峰 陈晨

摘？要：电能的无线传输技术开辟了人类能源的另一个新时代，如利用无线电能传输来进行充电的电动汽车，以及支持无线充电的电子设备等。或许未来会进入一个无需输电线的时代。

为了研究在无线电能传输中负载发生变化时仍保证负载电流、电压恒定，同时简化系统控制复杂性，提高系统的稳定性，本文利用3种不同补偿网络设计，实现负载变化时保证其电流或电压恒定。首先通过基尔霍夫电压定律对原边、副边建模得到补偿网络的数学模型，从而剖析达到恒流或恒压输出的参数条件，然后根据其实现恒流恒压输出的参数要求，确定补偿网络中磁性元件的参数取值。

通过MATLAB设计整体网络架构，进行仿真实验，确认理论的可行性。通过Simulink仿真实验，验证了设计的可行性，在负载发生变化时，系统输出电流或者电压波动较小。能够达到恒压和恒流的要求。本设计通过设计补偿网络实现系统恒流恒压输出，相比通过控制方法实现降低了系统的复杂性，提高了系统的稳定性。

关键词：无线充电；LCC-LCC；C-LCC；LCC-C

*基金项目：湖南省自然科学基金“多功能机组绝缘故障诊断关键技术研究”，项目编号：2019JJ60060

1 绪论引言

1.1 课题的研究背景与意义

最近几年内，无线充电市场展现出勃勃生机，不断有新的产品出现[1]，包括手机、手表、汽车等等设备都在朝着无线充电的方向发展。无线充电技术也拉开了产业化的进程。尤其对于电动汽车产业，相比燃油车更加低碳环保，加上国家大力扶持，近些年发展迅猛。……