基于一、二次侧协同控制的无线充电系统能效提升方法OA

针对系统等效负载动态变化及参数漂移或配谐误差致使系统失谐等因素引起的无线充电系统充电性能降低的问题,从恒流/恒压充电、系统效率提升及动态调谐角度出发,发射端采用可控磁通电感技术实现系统功率控制,接收端采用改进型半控整流提升系统效率并保证接收端谐振状态。首先,分析系统电路拓扑,推导系统关键参数与充电电流/电压、系统效率之间的关系式,阐释采用可控磁通电感器MFCI(magnetic flux controllable inductor)与改进型半控整流器IHCR(improved half-controlled rectifier)提升系统能效的必要性;其次,对MFCI与IHCR展开建模,分析其电路拓扑与工作原理;然后,分析系统闭环控制策略,采用PLECS电路仿真验证所提方法的可行性;最后,搭建系统实验平台,实验结果表明:负载在9.60~134.40Ω范围内变化时,所设计的闭环控制器实现了恒流充电(5 A)和恒压充电(67.2 V),并且最大系统效率为91.8%。