郎文文 何家房 李振杰

摘要：为降低无线充电系统对于无线通信的依赖，并且实现负载的不同充电需求，本文提出基于双边LCC补偿的无通信型原边控制方法。首先，采用T型二端口网络推导了基于原边电气参数的充电电流和充电电压辨识模型。其次，设计了用于恒流/恒压充电的闭环控制器，采用电路仿真分析了工作性能;设计了具有较强抗偏移性能的DD型磁耦合机构，采用磁场仿真分析了耦合特性。最后，搭建实验装置，实验结果验证了本文所提方法的可行性。

关键词：无线电能传输，双边LCC补偿，无实时通信，恒流/恒压充电

1. 引言

虽然传导式充电成熟度高、应用广泛，但存在接口摩损与老化、手动操作繁琐、漏电触电隐患以及易受天气环境影响的问题。2007年，麻省理工学院的物理学助理教授Marin Soljacic及其研究团队在《Science》期刊上提出基于四线圈结构的磁耦合谐振式无线充电技术，以空间磁场作为能量传输载体并且借助谐振补偿和电能变换技术实现无线电能传输[1]。较之于传统的磁感应式无线充电技术，磁耦合谐振式无线充电技术具备传输距离远、传输功率大以及传输效率高等优点[2-3]。

实际应用中，电池充电过程中等效负载电阻动态变化导致充电电流和充电电压波动，有必要采用闭环控制确保无线充电系统的稳定且可靠恒流/恒压充电性能。闭环充电控制方法主要包括原边控制、副边控制。其中，副边控制采用的电路包括DC-DC变换器以及有源整流电路。……