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一种用于电池充电应用的无通信式感应功率传输控制技术
A novel noncommunication-based inductive power transfer control technique for battery charging application
Guocun Li · Xuewei Pan · Danyang Bao · Zhouchi Cai 等5人 · IET Power Electronics · 2024年12月 · Vol.18
本文提出了一种新型无通信式控制策略，该策略在感应功率传输系统的接收端采用简单的开关控制电容结构。通过采用串型电感-电容-电容补偿网络验证所提控制方法的有效性。无需反馈无线通信，该系统即可在固定开关频率下，实现全负载范围内稳定可靠的恒流与恒压输出控制，适用于电池充电应用。
解读: 该无通信式感应功率传输技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其核心创新在于通过接收端开关电容结构实现恒流恒压控制，无需反馈通信链路，可直接应用于车载OBC充电机和无线充电桩产品。相比传统IPT系统需要复杂的双向通信协议，该技术可简化控制架构、降低系统成本、提升可靠性。对于阳光电源储能系统的...
无通信的SS感应式电动汽车充电系统校正控制以实现功率可调性、错位容忍性和双向性
Communication-Free Rectification Control of SS Inductive EV Charging System for Power Regulatability, Misalignment Tolerance, and Bidirectionality
Yao Wang · Zhen Sun · Kaiyuan Wang · Yun Yang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
本文提出一种无需通信的串联-串联（SS）感应式电力传输（IPT）系统，用于电动汽车（EV）充电，具备三大优势：优异的功率调节能力以适应电池充电特性、高错位容忍度以确保偏移条件下的稳定充电，以及双向能量传输能力。通过车载有源整流器调控交流输出电流与电压间的相角差Δθ：当0≤Δθ<90°时，系统工作于电网到车辆（G2V）模式，实现恒流与恒压充电；当90°<Δθ≤180°时，进入车辆到电网（V2G）放电模式。所有功能均由车载侧实现，无需电网侧变换器及双端通信。实验验证了3kW样机在180mm距离下G2...
解读: 该无通信SS感应充电技术对阳光电源车载充电及储能产品具有重要应用价值。核心创新点在于通过单侧相角控制实现G2V/V2G双向功率调节，与阳光电源车载OBC充电机的双向架构高度契合，可简化通信协议降低系统成本。其恒流恒压无缝切换能力可直接应用于动力电池充电管理，96.9%的高效率指标达到行业领先水平。错...
单开关逆变器驱动的耦合不敏感感应式电能传输系统
Coupling-Insensitive Inductive Power Transfer System Driven by Single-Switch Inverter
Yifan Zhao · Yifan Jiang · Ziyang Xu · Haoyu Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月
本文致力于提高感应电能传输（IPT）系统的耦合不敏感性。与以往专注于在初级侧建立稳定电源（例如通过全桥逆变器）的研究不同，本文利用单开关谐振逆变器的负载敏感特性，使系统在耦合条件变化时实现更高的稳定性。此外，本文并非将逆变器和补偿耦合器分开设计，而是将整个系统视为一个超高阶谐振变换器。通过简化，对现有的逆变器解析模型进行修改，以充分挖掘实现与耦合无关的零电压开关以及在参数变化时具备高鲁棒性的设计潜力。修改后的模型还填补了单开关IPT系统整体建模方面的空白。在实验中，设计了一个60 W的样机，当耦...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于单开关逆变器的耦合不敏感无线电能传输技术具有重要的战略价值。该技术通过创新性地利用单开关谐振逆变器的负载敏感特性，在耦合系数变化一倍的情况下仍能将输出功率波动控制在12%以内，这为我们在储能系统和电动汽车充电领域的产品创新提供了新思路。 在储能系统应用方面，该技术...
原边双环滞环控制实现感应式电力传输系统的快速动态响应与低功率纹波
Primary-Side Dual-Loop Hysteresis Control for Fast Dynamic Response and Low Power Ripples in Inductive Power Transfer Systems
Jiayu Zhou · Giuseppe Guidi · Shuxin Chen · Yi Tang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
本文提出一种用于串联-串联补偿感应式电力传输系统的原边双环滞环控制方法。两个并行滞环环路分别实现快速瞬态响应和精确稳态功率调节，有效抑制恒压负载电池充电应用中的功率振荡。通过引入选择性跳过电压脉冲实现功率精确调控，确保全工况下零电压开关。该方法避免跳过脉冲激发系统中欠阻尼振荡模态，且仅需原边闭环控制，无需高速通信，辅以低带宽链路完成稳态校正，在宽功率与耦合范围下兼具高效率与精确功率跟踪。仿真与小功率实验样机验证了该方法的有效性与实用性。
解读: 该原边双环滞环控制技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。其快速动态响应与低功率纹波特性可直接应用于新能源汽车无线充电桩开发，解决电池充电过程中的功率振荡问题。原边闭环控制架构无需高速通信，降低系统成本与复杂度，适合ST储能系统的电池管理优化。选择性跳脉冲技术确保全工况ZVS，可提升SiC/G...
基于时域分析的LCC-LCC补偿感应式电力传输变换器不连续工作状态的精确建模
Accurate Modeling of Discontinuous Operating State for LCC–LCC Compensated Inductive-Power-Transfer Converters by Time-Domain Analysis
Xian Zhang · Hualei Zheng · Fei Xu · Zhixin Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
LCC-LCC补偿拓扑广泛应用于感应式电力传输（IPT）系统以实现恒流（CC）输出，适用于电池充电。然而，传统基于频域基波分析（FHA）建立的数学模型在负载电阻大于阈值RL > πωLfs/2时无法准确描述输出电流，因其忽略了整流器输入电流的不连续半正弦特性。本文首次提出一种精确的时域分析（TDA）方法，用于推导LCC-LCC补偿IPT系统的输出电流模型。结果表明，输出电流随负载电阻增大而减小，与FHA结论截然不同。仿真与实验验证了所提TDA模型的准确性，且与理论分析一致。该方法可为设计LCC-...
解读: 该LCC-LCC补偿IPT系统的时域精确建模技术对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。研究揭示的不连续工作状态建模方法可直接应用于电动汽车无线充电桩和储能系统无线充电模块设计。传统FHA方法在大负载电阻时的建模误差会导致恒流输出失准，影响电池充电安全性。所提TDA方法能准确预测整流器输入电流的不...
考虑自感和互感变化的感应电力传输系统位置偏移容限设计以实现最优恒流输出
Position Offset Tolerance Design Considering Variations of Both Self and Mutual Inductance of Inductive-Power-Transfer Systems for Optimal Constant Current Outputs
Fei Xu · Xian Zhang · Zhixin Chen · Junwei Liu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
当前感应电力传输IPT系统位置偏移容限设计研究主要关注如何保持互感稳定性。实际上发射器与接收器间的位置偏移不仅改变互感，也改变磁耦合结构的电感，这会恶化调谐谐振条件并进一步影响输出功率、系统效率和零电压开关ZVS。为实现最优效率的恒流CC充电，本文尝试为典型S-S补偿IPT系统设计同时考虑自感和互感变化的位置偏移容限控制。首先提出快速频率搜索方案以跟踪系统谐振频率并进一步识别磁耦合线圈的自感。然后基于识别参数重构IPT系统稳态数学模型。通过采样次级侧峰值电流进一步识别互感。可计算出具有ZVS和最...
解读: 该IPT位置偏移容限设计研究对阳光电源无线充电系统鲁棒性提升有重要参考价值。同时考虑自感和互感变化的全面建模方法与阳光新能源汽车OBC无线充电模块在实际应用中面临的复杂位置偏移场景高度契合。快速频率搜索和参数识别方案可应用于阳光iSolarCloud平台的无线充电智能控制，实现动态优化。实现ZVS和...