研究与开发
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磁耦合谐振式无线充电系统双边LCC补偿网络参数设计方法研究
王松岑1 , 韩秀1, 2
1. 中国电力科学研究院有限公司,北京 100192; 2. 华北电力大学,北京 102206
Research on double LCC compensation network for magnetically coupled resonant wireless charging system
Wang Songcen1 , Han Xiu1, 2
1. China Electric Power Research Institute, Beijing 100192; 2. North China Electric Power University, Beijing 102206
摘要 作为连接线圈与激励源和负载的桥梁,补偿网络是磁耦合谐振式无线充电系统中非常重要的环节。本文提出一种基于双边LCC谐振补偿网路的参数设计方法,首先对双边LCC谐振拓扑进行理论分析,推导得出输出电流和等效阻抗的表达式;其次深入分析高次谐波对谐振条件的影响,得出谐振条件;然后将电容耐压与系统等效阻抗设定在一定范围内,并通过仿真逐步确定谐振拓扑补偿电容参数的范围;最后实现电动汽车无线充电系统谐振补偿网络参数的优化。
关键词 :
LCC ,
谐振 ,
参数设计 ,
阻抗
Abstract :The resonant compensation network plays an important role in magnetically coupled resonant wireless charging system, bridging the coil and the excitation source as well as the coil and the load. This paper proposes a parameter design method based on bilateral LCC resonance compensation network. Firstly, the resonant topology of bilateral LCC is theoretically deduced, and the expressions of output current and equivalent impedance are given respectively. Secondly, the resonant condition is obtained by analyzing the influence of high-order harmonics on the resonant condition; then the capacitor withstand voltage and the equivalent impedance of the system place restrictions on a certain range. Finally, resonant compensation network parameters of the wireless charging system is optimized.
Key words :
LCC
resonant
parameter design
impedance
收稿日期: 2018-11-14
出版日期: 2019-06-17
基金资助: 国家重点研发计划项目课题(2018010YFB0106304); 国家电网公司科技项目(5201011600TW)
引用本文:
王松岑, 韩秀. 磁耦合谐振式无线充电系统双边LCC补偿网络参数设计方法研究[J]. 电气技术, 2019, 20(6): 12-16.
Wang Songcen, Han Xiu. Research on double LCC compensation network for magnetically coupled resonant wireless charging system. Electrical Engineering, 2019, 20(6): 12-16.
链接本文:
https://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2019/V20/I6/12
[1] 郑心城, 陈为. 电动汽车无线充电的磁耦合结构综述[J]. 电气技术, 2017, 18(4): 9-15. [2] 韩洪豆, 曲小慧, Wong Siuchung, 等. 基于恒流源补偿网络的电磁感应式非接触能量传输的LED驱动电路[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(20): 5286-5292. [3] 夏晨阳, 陈国平, 任思源, 等. 采用新型负载恒流供电复合谐振网络的无线电能传输系统[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(2): 46-52. [4] 周雯琪, 马皓, 何湘宁. 感应耦合电能传输系统不同补偿拓扑的研究[J]. 电工技术学报, 2009, 24(1): 133-139. [5] 董纪清, 杨上苹, 黄天祥, 等. 用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的新型恒流补偿网络[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(17): 4468-4476. [6] 张望, 伍小杰, 夏晨阳, 等. 串/串补偿型无线电能传输系统的建模分析[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(10): 135-140. [7] 李均锋, 廖承林, 王丽芳, 等. 基于LCCL的电动汽车无线充电系统最大效率与传输功率解耦设计研究[J]. 电工技术学报, 2015, 30(s1): 199-203. [8] Li Weihan, Zhao Han, Deng Junjun, et al.Comparison study on SS and double-sided LCC compensation topologies for EV/PHEV wireless chargers[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2016, 65(6): 4429-4439. [9] Lu Fei, Heath Hofmann, Deng Junjun.Output power and efficiency sensitivity to circuit parameter variations in double-sided LCC compensated wireless power transfer system[C]//2015 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2015. [10] 李阳, 张雅希, 杨庆新, 等. 磁耦合谐振式无线电能传输系统最大功率效率点分析与实验验证[J]. 电工技术学报, 2016, 31(2): 18-24. [11] Li Bo, Lu Jianghua, Li Weijing.Realization of CC and CV mode in IPT system based on the switching on double-sided LCC and LCC-S compensation work[C]// 2016 International Conference on Industrial Infor- matics-Computing Technology, Intelligent Technology, Industrial Information Integration, 2016. [12] 张涛. LLC全桥变换器电动汽车充电机设计[J]. 电气技术, 2018, 19(8): 164-167. [13] 胡宏晟, 蔡涛, 段善旭, 等. 用于WPT系统的一次侧失谐SS型补偿拓扑及其参数设计方法[J]. 电工技术学报, 2017, 32(18): 73-82. [14] 高键鑫, 高旭升, 高嵬, 等. 基于LCC的磁谐振无线电能传输发射端补偿技术[C]//第七届电工技术前沿问题学术论坛文集, 2016: 9-15. [15] 靳伟, 张希, 顾立强, 等. 一种磁耦合谐振式无线电能传输系统的研究[J]. 电力电子技术, 2018, 52(1): 108-111.
[1]
肖文妍, 郭谋发, 林佳壕, 林骏捷. 基于多频带多特征融合的配电网单相接地故障选段方法 [J]. 电气技术, 2024, 25(7): 7-14.
[2]
李宽宏, 林金树, 江捷, 朱少芬, 肖中波. 基于信号包络与希尔伯特边际谱的高阻接地故障检测方法 [J]. 电气技术, 2024, 25(6): 39-46.
[3]
黄劼, 汪逸帆, 林叶青, 胡荔丹, 王丹豪. 基于K均值聚类算法的谐振接地系统故障区段定位方法 [J]. 电气技术, 2024, 25(3): 24-31.
[4]
左涛. 一起化工厂10kV开关柜过电压保护器热崩溃事故分析 [J]. 电气技术, 2024, 25(2): 68-73.
[5]
魏斌, 蒲军. 顺北油田二区变电站35kV电压互感器烧毁故障分析 [J]. 电气技术, 2024, 25(2): 74-78.
[6]
韩以鑫, 邹复民, 侯隽, 张青. 两相静止坐标系下基于改进型双二阶广义积分器的锁相环控制策略 [J]. 电气技术, 2024, 25(1): 23-33.
[7]
陈玉林, 张杰, 张建锋, 李海涛. 直流输电线路行波采集二次回路阻抗匹配问题研究 [J]. 电气技术, 2023, 24(8): 50-55.
[8]
法拉蒂尔, 杨靖, 花斌, 许烽, 张婷婷. 基于回比矩阵的双馈风电机组多机稳定性分析 [J]. 电气技术, 2023, 24(6): 26-36.
[9]
李志川, 兰生, 魏柯. 基于MRSVD-GRU的混合三端特高压直流输电线路单极接地故障定位方法 [J]. 电气技术, 2023, 24(3): 1-8.
[10]
郭小龙, 杨桂兴, 张彦军, 周毅. 构网型储能变流器并网系统SISO环路增益建模与重塑控制 [J]. 电气技术, 2023, 24(2): 24-31.
[11]
李江南, 李锐华, 胡波. 一种单发射多接收磁耦合式多频谐振无线电能传输方法 [J]. 电气技术, 2023, 24(11): 1-9.
[12]
欧逸哲, 术茜. 基于SOM和K均值聚类的谐振接地系统故障选线及区段定位方法 [J]. 电气技术, 2023, 24(10): 23-30.
[13]
邢雅, 侯峰, 毛燕荣, 闫敬东, 任富强. 基于三相三绕组等效网络的变压器绕组扫频阻抗特性研究 [J]. 电气技术, 2023, 24(1): 10-16.
[14]
常昊添, 李建春, 赵文强, 侍乔明. 基于动模仿真的混合级联直流输电系统控制策略 [J]. 电气技术, 2023, 24(1): 50-59.
[15]
周美权, 徐晔, 黄克峰, 姚卫波, 崔灏然. 虚拟同步发电机带脉冲负载运行特性研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(6): 59-68.