基于电容半桥谐振结构的无线能量传输系统

摘要

为了简化传统感应耦合能量传输(inductively coupled power transfer,ICPT)系统的补偿网络结构,通过降低传统半桥变换器中的直流分压电容桥臂的电容量,使其与初级电感构成谐振回路,提出了一种基于改良半桥拓扑的ICPT系统.该系统具有以下特点:1)去除了初级补偿电容,简化了电路结构;2)母线电流为初级电感电流的一半,降低了电源容量要求,减少了导通损耗;3)开关管具有软开关通断的时间裕度,降低了开关管控制难度,减少了开关损耗和电应力.建立了系统数学模型并搭建出1 kW级的ICPT系统实验平台.实验结果表明,在耦合系数0.1~0.5、输出功率0.5~1.5 kW的范围内,系统效率都能维持在90%以上.