输出与变压器参数完全解耦的S/SP补偿IPT系统的最优增益点研究

来源：电工电能新技术杂志2022年第9期北京时间：

作者：侯佳， 白瑞昕

单位：南京邮电大学电子与光学工程学院、 柔性电子（未来技术）学院， 江苏 南京 210023

摘要：感应式无线电能传输系统的输出增益常受非接触变压器参数的制约而不可任意调节，且即便通过外加调节量实现了输出可调，也往往由于无法实现输出和变压器参数完全解耦而使得补偿参数计算复杂。本文基于三电容补偿的S/SP网络，给出实现增益可调下补偿参数新的推导办法，可实现输出电压与变压器物理参数完全无关，使得补偿参数设计简单明了。相比基于特定变压器模型的推导办法更为通用、可扩展至任意补偿网络。进一步，对增益可调S/SP系统的传输效率特性进行了深入分析，推导了可实现效率最大化的最优增益，相比传统的S/SP补偿方法可显著提升系统效率。最后，搭建实验样机验证了新型补偿参数设计方法的有效性以及最优增益对效率的提升作用。

关键词：无线电能传输, 恒压增益调节, 串/串并(S/SP)补偿网络, 补偿参数设计, 效率优化

基金资助：国家自然科学基金项目（51807097）、 南京邮电大学引进人才科研启动基金资助（NY218106）