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面向错位鲁棒性的动态无线充电时域设计
Time-domain design for misalignment-tolerant dynamic wireless charging
Juan Carlos Quirós · Álvaro Llamas Calvo · Alicia Triviño · Eliseo Villagrasa Guerrrero · IET Power Electronics · 2024年12月 · Vol.18
本文针对动态无线电力传输中的功率传输线圈，基于有限元分析进行了磁设计。同时采用时域分析方法，建立了更为精确的模型，用于优化补偿网络参数的选择。最后，通过在实验室搭建实验平台，开展了一系列实验验证，结果表明所提设计方案在存在线圈错位的情况下仍具有良好的功率传输性能，有效提升了系统的鲁棒性与实用性。
解读: 该动态无线充电时域设计技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究中的错位鲁棒性设计可直接应用于电动汽车无线充电桩开发，提升充电便利性；基于有限元分析的磁设计方法可优化充电线圈结构，降低磁损耗；时域分析建立的精确补偿网络模型，可借鉴用于车载OBC充电机的谐振参数优化，提高功率传输效率和抗干扰...
基于互感估计定位方案的动态无线电力传输系统恒定输出电压切换策略
Switching Strategy of DWPT Systems Based on Mutual Inductance Estimation Positioning Scheme for Constant Output Voltage
Runqi Wang · Fei Lin · Jinxiao Zhang · Yi Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
本文提出一种基于互感估计定位的初级线圈切换策略，用于动态无线电力传输系统中维持恒定输出电压。通过改进互感估计方法，增强了次级线圈定位精度，并适应多种负载类型。针对实际应用中的参数波动与时间延迟，设计了实用的定位方案。建立了初级线圈切换过程的稳态与暂态模型，分析切换动态特性及安全风险，进而提出兼顾系统安全与输出电压稳定的切换策略。仿真与实验验证了所提方案的有效性，同时证实定位与切换策略在协同运行下的兼容性与鲁棒性。
解读: 该动态无线电力传输（DWPT）恒压切换技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中提出的互感估计定位与初级线圈切换策略可直接应用于动态充电桩系统开发，解决电动车行驶中的连续供电难题。其多负载适应性与参数鲁棒性设计理念可借鉴至ST储能变流器的并网切换控制，优化孤岛-并网模式转换的暂态特性。互感...
一种采用直流控制可变电感器实现分段发射极自动切换的动态无线电力传输系统
A Dynamic Wireless Power Transfer System Using DC-Controlled Variable Inductor for Segment Transmitter Automatic Switching
Zeheng Zhang · Zheng Li · Xiaojun Zhang · Bin Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
分段式发射线圈常用于动态无线电能传输，自动切换是限制发射电流的优选功能。本文提出一种利用直流控制可变电感（DCCVI）实现分段发射自动切换的方法，其中直流电流可改变交流侧的自感。当线圈解耦时，直流电流较小，因此DCCVI的电感相对较大，从而抑制发射电流。当线圈满足一定的耦合条件时，直流电流增大，导致DCCVI的交流电感显著减小，进而实现更高的传输功率，从而实现分段发射自动切换。该方法简单直接，无需额外的位置反馈。实验结果表明，所提出的系统能够自动将线圈电流限制在[0, 0.15]范围内，并在[0...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于直流可控变电感的动态无线电能传输技术具有重要的战略价值，特别是在电动汽车充电和移动储能应用场景中。 该技术通过直流电流调控交流侧自感实现发射端自动切换，核心优势在于无需额外的位置反馈系统即可实现分段线圈的智能管理。在耦合系数0-0.15范围内自动限流，在0.165...
基于磁通管道供电轨与H型接收器的均匀电压输出电动汽车动态无线充电系统
Dynamic Wireless Charging System for EVs With Uniform Voltage Output Based on Flux Pipe Supply Rail and H-Type Receiver
Deyu Wang · Xinlu He · Chaowei Fu · Qinglin Zhao 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对电动车辆动态无线电力传输（DWPT）系统中现有磁耦合结构存在的输出波动大或轨道宽、抗偏移能力差等问题，提出一种由磁通管道供电轨与H型接收器构成的新型磁耦合结构。通过沿行进方向单向绕制轨道线圈，产生行进方向上的相对均匀磁场，替代传统垂直方向交变磁场；H型接收线圈分为两部分，与轨道线圈同向绕制，二者空间相位差180°，以抵消互感波动，实现稳定功率输出。实验搭建2.5 kW样机，结果表明行驶过程中输出电压波动仅为±0.35%，横向偏移从0增至25 cm时输出下降13.7%。
解读: 该动态无线充电技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要参考价值。磁通管道供电轨与H型接收器的创新耦合结构实现±0.35%的超低电压波动，可借鉴应用于充电桩产品的恒压控制策略优化。其抗偏移设计思路（25cm偏移仅降13.7%输出）对车载OBC充电机的宽范围适应性设计有启发意义。该系统的功率传输拓扑与补偿...
动态LCC-S WPT系统中用于跟踪零相位角和最大输出电压的双侧自适应调谐协同控制
Dual-Side Adaptive Tuning Cooperative Control for Tracking Zero Phase Angle and Maximum Output Voltage in Dynamic LCC-S WPT System
Jiawei Xie · Yandong Chen · Sizhuo Qu · Cong Luo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
实际动态无线电力传输（WPT）充电场景中，线圈错位导致的自感变化及电容参数漂移会破坏谐振状态，降低输出功率与效率。本文在LCC-S拓扑中引入开关控制电容（SCC），实现大范围耦合空间与负载变化下的零相位角（ZPA）及最大输出电压自适应跟踪。所提方法无需额外相位检测电路、无线通信、复杂计算或参数辨识。首先建立包含严重失谐的统一阻抗模型，揭示失谐对传输特性的影响；随后在发射端采用简单相位检测结合PI控制，接收端采用自适应步长扰动观察法，实现协同调谐与解耦控制。实验原型验证了该方法在200 W至600...
解读: 该双侧自适应调谐技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。针对动态无线充电场景，所提无需通信的协同控制方法可直接应用于电动汽车无线充电桩开发，解决车辆停放偏移导致的效率下降问题。其ZPA跟踪与最大输出电压控制策略可借鉴至ST储能变流器的谐振变换器设计，提升宽负载范围效率。开关控制电容的自适...