张 奇 杨云虎 张 杨 邓泽卓

(安徽工业大学电气与信息工程学院/安徽省高校电力电子与运动控制重点实验室， 安徽 马鞍山 243000)

与传统的有线接触式电能传输系统相比，无线电能传输系统(Wireless Power Transfer，WPT)具有非接触操作、应用方便、安全可靠等优点[1-3]。电动汽车制造中最常用的电池是锂离子电池，其充电过程中的安全性非常重要。在电动汽车充电过程中，恒流(Contant Current，CC)和恒压(Contant Voltage，CV)的充电模式占主导地位。电池开始充电时以恒流模式运行，当负载等效电阻增大到临界点时切换到恒压模式运行，此后则以恒压模式充电[4-5]。

有研究指出，恒压、恒流输出的实现，可以采用在发射侧引入闭环回路的方法，对负载电压或者电流进行检测并将数据反馈到控制系统，调节输出信号的占空比[6-8]。但是发射侧与接受侧的控制过程较复杂，有的甚至需要在接受侧增加BUCK电路，使系统损耗上升。另一种实现恒压恒流的方法，是改变补偿拓扑结构，配置不同的参数。另有文献中提出的串串-串并拓扑结构[9]和 LCC-LCC、LCC-S 混合变拓扑结构[10]，都可实现恒流输出和恒压输出。其缺点是，需要在变拓扑结构中加入多个补偿元件，不仅电路设计相对复杂，而且装置体积偏大。

基于以上问题，本次研究将设计一种在发射侧具有辅助电容的LCL-S补偿拓扑无线电能传输系统。LCL结构具有恒流恒压特性[11]，但单一拓扑参数只可获得一种固定的传输特性，无法同时实现恒流和恒压两种模式。发射侧的单个交流开关用于配置补偿拓扑，只有发送端信息用于配置补偿拓扑，因此，并不依赖无线通信。……