一种副边斩控无线电能与信息同时传输系统
2021-02-03赵崇焱何帅彪
电源学报 2021年1期
武 洁,赵崇焱,何帅彪,金 楠
(郑州轻工业大学电气信息工程学院,郑州 450002)
无线电能传输 WPT(wireless power transfer)系统通过无电气连接的形式,将电能向一定距离的负载供电,避免了金属导线接触引发的磨损、触电、火花等问题。由于其安全、可靠、方便的优点,在电子产品、医疗设备和电动汽车等行业具有广阔的应用前景[1-3]。在很多无线电能传输应用中,需要实现输出电压控制、负载检测、状态监测和多控制器同步等功能,因此有必要实现原、副边的双向通信[4-5]。
在双全桥无线电能传输系统中,通过控制原、副边的电压导通角调节传输功率,提高效率[6-11]。文献[6]采用双全桥结构,原、副边全控桥由8个MOSFET组成,能够实现传输功率调节和效率提升,在副边补偿电路不谐振时,通过副边移相控制消除多余电抗;文献[7]提出副边半控桥拓扑,实现上述功能的同时减少了MOSFET数量,其开关损耗进一步减少。
目前电能与信息传输方法主要有两种方式:一种是在电能传输的基础上搭建信息传输回路,通过调制信息载波进行信息传输,虽然该方法中信息对电能的影响较小,但是信息回路使得系统复杂度和电路尺寸大大增加[12-13];另一种是通过控制电能载波的幅值或频率进行信号调制,实现信息传输[14-18]。文献[14]利用电能传输回路作为信息传输的信道,通过频移键控 FSK(frequency shift keying)直接在电能载波上调制实现信息正向传输,通过负载调制LSK(load shift keying)技术实现信息反向传输。本文提出一种副边斩波电路无线电能传输系统,副边仅有一个全控器件,简化了系统硬件电路;……
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