谭平安 廖佳威 谭廷玉 宋 彬 邓怡萌

基于发射侧T/F变结构补偿网络的恒压/恒流无线充电系统

谭平安 廖佳威 谭廷玉 宋 彬 邓怡萌

（湘潭大学自动化与电子信息学院 湘潭 411105）

随着新能源产业的迅速发展，锂电池以其优越的性能得到市场的青睐。为满足锂电池充电过程中对恒流和恒压的实际需求，提升充电的灵活性与安全性，该文提出一种基于发射侧T/F变结构补偿网络的恒压/恒流无线充电系统。首先剖析在不同电源输入工况下串联-串联（S-S）型补偿网络的基本输出特性，同时结合高阶补偿网络的构造机理，借此衍生出适用于锂电池无线充电的变结构补偿网络的设计思想。在此基础上，利用等效电路分别建立恒压和恒流充电模式的分析模型，推导实现系统恒定输出和维持零相角状态的基本条件，揭示系统增益与变结构补偿网络参数之间的内在联系，阐明基于发射侧电流大小的充电模式切换方法。最后通过仿真与实验验证变结构补偿网络的恒压/恒流无线充电系统及其参数设计方法的正确性和有效性。

无线充电 恒压 恒流 变结构补偿 零相角

0 引言

无线电能传输（Wireless Power Transfer, WPT）技术是一种以电磁波为能量载体，使电能以非接触的方式从发射端传输到接收端给负载供能的技术。该技术具有灵活便利、安全可靠、支持多设备同时供电等特点，使得部分特定用电场合摆脱电缆的束缚成为可能[1]。WPT技术将对现有充电模式产生革命性影响，加速推动电动汽车、智能电网、医疗器械、家用电器、航空航天等领域技术和装备发展，提高能源利用效率和便利性，其市场潜力不可小觑[2]。……