一种具有高抗偏移特性的通用复合式IPT耦合器

作     者：赵玮 曲小慧 连静 马春伟 ZHAO Wei;QU Xiaohui;LIAN Jing;MA Chunwei

作者机构：江苏省智能电网技术与装备重点实验室(东南大学电气工程学院)江苏省南京市210096 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第20期

页      面：7343-7351页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52077038) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2242020k1G007) 

主　　题：感应式无线电能传输 复合式耦合器 高抗偏移能力 补偿网络 

摘      要：为实现高效高可靠的感应式无线电能传输(inductive power transfer,IPT),其耦合机构的原边和副边侧线圈应保持精准对齐,但在很多应用中线圈偏移不可避免。因此,文中提出一种具有高抗偏移特性通用复合式IPT耦合器,该复合式IPT耦合器通过结合一个4线圈的BP耦合器和一个高阶的PS-S或S-SP补偿网络,可有效实现高抗偏移能力,适用于任意补偿网络。同时,高阶网络的接入,使得BP耦合器原边或副边同一侧两个交叠的线圈可有效解耦,简化设计。另一侧两个交叠的线圈虽仍然相互耦合,但其参数设计只需考虑交叉耦合足够小即可,进一步简化BP耦合器的设计难度,无需迭代重复设计。最后,基于该复合式IPT耦合器构建一台3kW的抗偏移IPT系统,采用S-S补偿网络,输出不受负载和耦合变化影响的恒定电流,适合于电动汽车电池充电场合,实验结果验证了理论分析的正确性。