锂电池充电用可切换串联混合拓扑WPT系统

来源：电子测量技术杂志2023年第21期北京时间：

作者：于天琦，李建贵，王琛，丁一硕，程钰莹

单位：武汉理工大学机电工程学院 武汉 430070

摘要：为了兼顾充电效率与使用寿命，锂电池通常采用先恒流后恒压的充电模式。引入了一种用于锂电池充电的可切换串联混合拓扑WPT系统。系统无需次级侧的实时反馈与复杂的控制策略即可从恒流模式切换至恒压模式。首先，基于T模型对混合拓扑进行了理论分析，推导出混合拓扑WPT系统在恒定频率与零相角的条件下输出与负载无关的恒定电流和恒定电压。其次，在电力电子仿真软件中搭建了模型，分析了恒压模式下两种拓扑的工作特性及系统效率特性。最后，搭建了一个充电电流为3.5 A，充电电压为65 V的WPT实验平台。实验结果表明：在广泛的负载范围内，恒流模式下，电流波动小于5.9%；恒压模式下，电压波动小于8%。

关键词：无线电能传输;可切换混合拓扑;恒流输出;恒压输出