简殷文， 程志江， 陈星志， 杨涵棣

(新疆大学 电气工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047)

0 引言

与传统有线充电方式相比，无线电能传输(Wireless Power Transmission, WPT)方式具有物理隔离、免受恶劣环境影响、方便灵活的优点，已成为国内外最受关注的研究热点之一。WPT技术主要包含2类[1]，即磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetically Coupled Resonant Wireless Power Transmission, MCR-WPT)技术和感应耦合式无线电能传输(Inductively Coupled Wireless Power Transmission, ICPT)技术。MCR-WPT技术在电路拓扑选择上只有两线圈或四线圈的串联型[2-3]，工作频率必须与系统固有谐振频率一致，应用具有局限性。ICPT技术在电路拓扑上具有更多选择[4]，工作频率与系统谐振频率也没有严格的一致性要求，具有较广泛的应用场景[5-6]。由于ICPT系统的能量是单向传输的，发射线圈与接收线圈相对位置是维持较高耦合系数和输出功率的关键。目前针对ICPT系统线圈的研究普遍是对上下平行的线圈结构进行研究，但是在实际应用中，如在易受外部环境影响的煤矿井下等特殊应用场合，线圈难免会发生一定程度上的水平和垂直方向的偏移，这将导致系统的输出功率产生剧烈的波动，甚至会影响系统的稳定性。

为了提升ICPT系统的抗偏移性能，国内外的研究者进行了大量的研究，这些研究主要集中在拓扑结构、参数优化、磁耦合机构和闭环控制等的设计和改进上。

在拓扑结构方面，文献[7]提出了LCC-S和S-LCC的原边并联副边串联混合拓扑结构，在DDQ(Double D Quadrant，双D形正交)线圈交叉耦合为零时具有抗偏移恒压输出特性。文献[8]提出了LCL-LCL和CL-CL的串联混合拓扑结构，利用串联谐振电容平抑了一定范围偏移时带来的输出功率的波动。……