张朱浩伯 ，徐德鸿 ，PHILIP T.Krein，马 皓

（1.浙江大学电气工程学院，杭州 310027；2.浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院，海宁 314400）

电动汽车由于其环保、节能、绿色的特性而受到广泛关注，具有良好的应用前景。相较传统的接触式充电，无线电能传输技术由于安全系数更高、能源清洁和充电便捷等优点，可以提供更安全的充电环境，因此成为未来电动汽车能量供给的发展趋势[1-7]。

对于电动汽车的无线充电应用，泊车的随机性会导致耦合变压器的原副边存在一定偏移，该偏移量的增加会引起耦合系数的降低和功率传递特性的显著变化，进而导致充电效率的明显下降。因此，偏移容限特性是无线电能传输系统设计中的关键问题。传统的松散耦合变压器结构，如圆盘型、方型、DD型以及螺线管型等线圈结构，都存在不同偏移方向下耦合系数大幅下降的特性，即在某一偏移方向下存在系统的耦合零点[8-10]。针对上述偏移条件下的容限问题，DDQ和BPP型线圈结构的提出可以扩大偏移范围[11-12]。以DD-DDQ型线圈结构为例，该结构利用副边的DD和Q线圈在不同偏移条件下耦合互补的特性来提高偏移条件下的耦合系数，但是该设计在正对条件下只有DD线圈工作，而在一定的偏移条件下只有Q线圈工作，未能充分利用多个线圈同时实现能量传递。对于多副边线圈结构的变压器，如何充分利用每个线圈的耦合系数为本文研究的重点。另外，由于耦合变压器存在较大的漏感，因此需要对线圈电感进行补偿来提高系统的传输功率和效率。……