基于整流性负载补偿的无线充电系统T型阻抗匹配网络设计方法的优化

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1、基于整流性负载补偿的无线充电系统T型阻抗匹配网络设计方法的优化李树凡王丽芳郭彦杰吉莉岳圆中国科学院电工研究所中国科学院电力电子与电气中国科学院大学北京电动车辆协同创新中心天津大学电气与自动化工程学院摘要：无线充电系统的阻抗匹配对于提高系统的能量传输能力具有重要意义。针对现有纯阻性整流性负载分析方法的缺点与不足，提出一种基于整流性负载补偿的无线充电系统T型阻抗匹配网络的优化方法。首先，分析基于传统整流性负载分析方法的T型阻抗匹配网络。其次，分析整流性负载的非线性特征，得出其感性特征不能忽略的结论，并根据此结论研究补偿整流性负载的方法，对

2、T型阻抗兀配网络的设计方法进行优化。最后，对提出的优化方法进行仿真和实验验证。仿真和实验结果表明，该优化方法能够将无线充电系统的能量传输效率提高近1%,输出功率从2.52kW增大至2.77kWo关键词：无线充电系统;阻抗匹配;整流性负载;优化;作者简介：李树凡，男，1990年生，博士研究生，研究方向为电动汽车无线充电技术。E-mail:lishufan@niEii1.icc.etc.cn作者简介：王丽芳，女，1971年生，研究员，博士生导师，研究方向为电动汽车无线充电技术、动力电池管理、整车控制技术、智能车与电磁兼容技术等。E-mai

3、l:wlf@mail.iee.ac.cn（通信作者）收稿日期：2017-05-17基金：国家高技术研究发展计划（863计划）（2015AA016202）OptimizQtionofDesignMethodofT-TypeImpedanceMatchingNetworkforWirelessChargingSystemBasedonRectifiedLoadCompensationLiShufanWangLifangGuoYanjieJiLiYueYuanKeyLaborstoryofPowerElectronicsandElectri

4、eDriveInstituteofElectricalEngineeringChineseAcademyofSciences;SchoolofElectricalEngineering&AutomationTianjinUniversity;Abstract：Theimpedaneematchingofthewirelesschargingsystemisofgreatimportanceforimprovingthepowertransmissioncapabilityofthesystem.Toavoidtheshortcomin

5、gsoftheexistingresistiverectifiedloadanalyzingmethod,anoptimizationmethodofT~typeimpedancematchingnetworkforwirelesschargingsystemwasproposedbasedonrectifiedloadcompensation.Firstly,theT~typeimpedancematchingnetworkswereanalyzedbasedontraditionalrectifiedloadanalyzingme

6、thod.Secondly,thenon-lineeircheiracteristicsoftherectifiedloadwereanalyzed,andaconclusionwasobtainedaccordinglythattheinductivecharactcristicsoftherectifiedloadcouldnotbeneglected.Accordingtotheconclusionabove,themethodofcompensatingtherectifiedloadwasstudied,andtheT~ty

7、peimpedancematchingnetworkwasoptimized.Finally,simulationsandexperimentswereconductedtoverifytheproposedoptimizationmethod.Theresultsshowthattheproposedoptimizationmethodcanimprovethepowertransferefficiencyofthewirelesschargingsystembynearly1%andtheoutputpowerfrom2.52kW

8、to2.77kW.Keyword：Wirelesschargingsystem;impedancematching;rcctifiedload;optimization;Received：2017-05-170引言基于电