恒流输出

感应式无线电能传输(inductive wireless power transfer, IPT)不可避免地受到磁耦合机构偏移的影响。在磁耦合机构发生偏移时，为了使无线电能传输系统仍能具有一定的恒流输出能力，提出一种基于双层正交线圈的抗偏移恒流无线电能传输系统。首先，将LCC-LCC 和LC-LC补偿网络进行输入串联和输出串联，组成双边LCC-LC串联混合补偿网络，并研究其传输特性。其次，设计了一种与满足混合补偿网络要求的双层正交DD(double-layer quadrature DD, DQDD)磁耦合机构，该机构在x、y方向发生偏移时，能实现线圈间的解耦。接着，提出一种系统参数配置方法，通过参数配置可以在磁耦合机构发生一定的偏移时，实现输出电流在开环状态下保持稳定。最后，通过搭建实验平台，验证了以上理论分析的正确性和可行性。

针对电动汽车无线充电系统因偏移导致充电效率降低的实际问题，提出一种新型强抗偏移的恒流无线充电系统。首先，在磁耦合设计上，引入DDQD大解耦线圈有效减缓X、Y两方向偏移耦合系数衰减，通过与DDQ线圈的对比体现所提出的DDQD线圈在抗偏移方面的优越性。然后，在补偿拓扑设计上，通过DDQD线圈将随耦合系数呈不同变化趋势的LCC拓扑和LC拓扑进行串联，使输出功率变化平缓，进一步提高了系统的抗偏移能力，并且使系统具有恒流输出特性。最后，通过仿真实验验证了该方案的有效性，在磁耦合机构发生偏移时，减缓了无线充电系统的线圈耦合系数和传输效率的下降程度，具有一定的现实意义。