一种基于独立电感能量注入的无线电能传输变换器

摘要

为了解决感应式无线电能传输(inductive power transmission,IPT)系统容易失谐及功率难控制的问题,提出一种将能量传输过程分为能量注入和自由谐振两种工作模式的变换器拓扑结构,实现电源与谐振网络解耦,避免了电源对系统注入能量的节拍受谐振频率的约束,解决了频率跟踪难和系统失谐的问题.同时在能量注入的工作模式下,提出一种基于模态时间调节的输出功率控制方法.通过调节能量注入时间对输出功率进行控制,实现输出功率控制不受谐振网络的影响,解决了IPT系统输出功率控制难的问题.仿真和实验证明:所提出变换器工作具有合理性和可实现性;输出功率与耦合系数及负载相关性小,可通过控制能量注入时间的长短,独立地对输出功率进行控制.