郁继栋，曲小慧，王国雨，陈 武，储海军

（1. 东南大学电气工程学院，江苏省南京市 210096；2. 江苏省智能电网技术与装备重点实验室（东南大学），江苏省南京市 210096；3. 南京南瑞继保电气有限公司，江苏省南京市 211102）

0 引言

随着全球能源危机的加剧，电动汽车得到世界各国的大力支持。循环次数多、能量密度高的锂离子电池被电动汽车广泛采用。电动汽车的推广普及还面临着诸多问题，其中车载电池充电技术是制约电动汽车进一步发展的主要瓶颈之一。近年来，感应式电能传输（inductive power transfer，IPT）技术因其传输效率的提升，在电动汽车、消费电子等电池充电领域具有极大的应用前景［1-5］。

锂电池充电过程包含两个主要过程：恒流（constant current，CC）充电模式和恒压（constant voltage，CV）充电模式。充电时首先进入恒流充电模式，随着电池电压逐渐增大，达到一定阈值后切换为恒压充电模式，整个充电过程中电池等效电阻持续增大。因此，无线充电器应提供先恒流后恒压输出。此外，为减小无功功率和器件应力，输入电压和电流之间还应实现零相位角（zero-phase angle，ZPA），便于功率器件实现软开关。

为实现以上目标，无线充电器通常采用变频或移相占空比控制：前者需增加前后级变换器调节输出，额外的变换器增加了成本和损耗；后者则难以实现较宽范围的软开关，器件损耗大［6-7］。也有研究采用两电容补偿的串串、串并、并串和并并结构等补偿网络自身特性以实现以上目标。研究结果表明，每个补偿网络仅有一个ZPA 频率点，可实现零无功功率和与负载无关的恒流或恒压输出，但无法实现先恒流后恒压输出［8-9］。……