基于有源整流的无线电能传输系统双边LCL零电压软开关控制策略

针对无线电能传输系统中高效运行与精确稳压的需求，提出一种无需额外DC-DC变换器和谐振元件的双边LCL移相控制策略。通过调节逆变器与有源整流器的内外移相角，实现恒压输出及所有开关管的零电压开通。分析系统功率损耗，确定最大效率下内移相角的约束关系，并据此求取实现零电压软开关的最小外移相角。引入功率角作为中间变量，结合压控振荡器实现频率同步，简化控制结构并提升精度。实验搭建50 W样机，在耦合系数k=0.31时最高效率达93.8%，验证了该策略的有效性。

在无线电能传输(WPT)系统中,为了实现精确的电压调节和系统的高效率运行,同时避免增加额外的DC-DC变换电路和谐振元件,该文提出一种双边LCL移相控制策略.该策略通过调节逆变器和有源整流器(AR)的内外移相角,实现恒压输出和所有开关管的零电压开通.通过对系统的功率损耗进行分析,得出系统最大效率运行时变流器内移相角之间的约束条件.基于此约束条件,进一步确定了实现零电压软开关(ZVS)的最小外移相角,从而实现了系统的高效率运行.此外,引入功率角作为中间变量,利用压控振荡器(VCO)实现 AR的频率同步,从而使系统控制更加简便,同时提高了控制精度.最后,搭建了一台 50 W 的实验样机,验证了理论的有效性;根据实验结果,在耦合系数k=0.31 的情况下,系统的传输效率可达 93.8%.