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三元件补偿型感应式能量传输系统
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2017-12-28
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常规LCL型感应式能量传输系统具有电压增益独立于负载的特性，在耦合系数波动小而负载范围较宽的无线能量传输场合应用较广。然而其输出特性受耦合系数影响很大，不适用于动态能量传输场合。在LCL型补偿拓扑的基础上，通过改造其输出特性，提出一种适用于动态感应式能量传输场合的改进型拓扑，以适应大范围耦合系数的变化。从平滑输出电压增益的角度出发，定量分析电压增益和输出阻抗角与耦合系数和无源元件参数的关系。通过对LCL型谐振腔增加一阶自由度，构造了三元件补偿的LCC型拓扑，实现了耦合系数大范围波动情况下输出功率近似恒定。与常规拓扑相比，该补偿拓扑对耦合系数的敏感性大大降低。最后，设计一台原理样机，传输功率在耦合系数大范围波动下保持平稳，相比常规拓扑，使得输出特性关于耦合系数的敏感性大大降低。验证了设计方法的有效性。
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