恒压恒流型无线充电系统负载识别特性研究

发布时间：2025-08-12 20:02

　　 针对电动汽车锂电池充电过程中的恒压恒流充电特性的需求,提出一种基于LCCL-LCCL补偿网络的感应耦合电能传输(ICPT)系统,该系统在不借助任何外在结构的条件下通过切入与切出电容来实现锂电池充电过程中的恒压恒流特性的切换,同时,根据系统原边补偿电容两端电压与负载电阻之间的关系实现了负载大小较高精度的识别,从而避免了非法负载接入对系统产生危害。实验表明该方法进行恒压恒流状态切换以及负载识别的可靠性和可应用性。

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【部分图文】：

图1 LCCL补偿网络

由文献[15-16]可知LCCL补偿网络通过一定的参数设计可保持输出电压电流维持恒定状态。图1为LCCL补偿网络的原理图。根据图1，可得其输入阻抗为

图2 基于LCCL-LCCL补偿网络的ICPT系统

由上述分析可知，当系统工作频率与谐振频率相同时，系统输出电流保持恒定；当系统工作频率为谐振频率的倍时，系统输出电压保持恒定。因此当电动汽车需要恒压充电时，系统只需在恒流输出的基础上改变副边网络的谐振频率，使其成为工作频率的倍即可。当系统工作频率与谐振频率相等时，有：

图3 系统工作效率与原边电感La和工作频率f之间的关系

在负载电阻RL=10Ω，系统谐振频率f0=30kHz，系统原副边线圈内阻Rp=Rs=0.1Ω的情况下，系统效率与原边电感La以及系统工作频率f之间的关系曲线如图3所示。由图3可以看出，效率随着系统工作频率f和原边电感La的提高先增大后减小，在谐振频率点达到最大值。

图4 系统输出功率Po与效率η和原边电感La之间的关系

图4为谐振频率下系统输出功率Po与效率η和原边电感La之间的关系，因此，为提高系统效率及输出功率，设计系统参数时应充分考虑原边电感La的大小对其产生的影响。4实验验证

本文编号：4059065