基于LCLC-CL的大功率电场耦合式无线电能传输系统

摘要

考虑到电场耦合式无线电能传输(CPT)系统的等效耦合电容通常只有pF数量级,且系统工作频率f直接影响输出功率。因此,CPT系统的额定输出功率往往较小,无法满足电动汽车充电桩等大功率用电需求。针对这一问题,提出了一种大功率CPT系统。该系统基于具有恒压输出特性的LCLC-CL拓扑结构,并且通过函数方程来优化系统参数,降低了耦合机构的驱动电压。在理论分析的基础上,搭建了相应的CPT系统实验平台,其功率传输间距为40 mm,等效耦合电容为31.7 pF。在输出功率为5 kW的情况下,直流到直流的效率为90.07%。实验结果表明,该拓扑传输大功率能量有效且可行。