用于电动汽车无线充电的电压源型ICPT系统最优电容补偿参数选择方法.pdf

电动汽车无线充电技术正在快速发展，以解决电池容量不足和充电不便的问题。其中，电压源型感应耦合电能传输（ICPT）系统因其电气隔离的安全性和便携性而备受关注。在电动汽车无线充电应用中，ICPT系统常采用串联电容补偿以改善性能。 串联电容补偿在ICPT系统中扮演关键角色，它有助于调整谐振频率，提高功率传输效率。然而，当耦合系数较大时，输出功率会降低。通常，为维持期望的输出功率，工程师会选择提高电源电压，但这可能导致过电流并增加对电源的要求。因此，寻找最优电容补偿参数至关重要。 该文深入研究了串联电容补偿ICPT系统的特性，尤其是在电容值偏离谐振点时的工作状态。通过非线性规划方法，优化电容参数以在保持较高输出功率的同时，尽可能减小系统效率的下降。实验结果表明，当系统输出功率从1.2 kW提升至3 kW时，系统效率仅下降1.3%，并且即使在偏移情况下，通过电容切换也能保证输出功率，同时保持系统效率不低于94%。 文献还对比了串联补偿与其他补偿方式，如高阶补偿，证明串联补偿在抗偏移性能方面可以达到类似效果。研究侧重于电容参数的选择以增强功率传输能力，这对于大功率应用如电动汽车充电是必要的。 文章介绍了ICPT系统的等效电路模型，包括原边和副边线圈的自感、互感、补偿电容和负载电阻。通过分析这些元件之间的相互作用，揭示了电容值变化对系统输出功率和效率的影响规律。 该研究提供了一种优化方法，以选择最佳电容补偿参数，以适应不同的耦合系数和功率需求，从而提升电动汽车无线充电系统的性能。这为无线充电技术的发展提供了理论依据和技术支持，有助于推动电动汽车无线充电技术的进步。