电能无线传输装置的补偿电路研究
电容补偿对无线能量传输系统性能影响的实验研究
统构成 如 图 １ 示 ， 频交 流 电经 过整流 、 所 工 逆变后转
电磁 耦 合 结构
初级线 圈
次级线圈
换成 高频交 流 电供 给 初 级 绕 组 ， 过 电磁 感 应 ， 通 在 次级感应 产生 高频 电压 ， 经整 流 稳压 变 换转 化 成需
和 并联两 种 。实验 采 用 铁 芯 变 压器 ， 次级 绕 组 铁 初 芯 气隙 （ 向距 离 ） １ ｍ。该 实 验 运行 频 率 为 轴 为 ０ｍ １ ０ｋ ｚ 保持 负载 输 出功 率 不 变 ， ０ Ｈ ， 主要 研 究 初 次 级
冈 ２ 初 次 级 补 偿 系 统模 型
得多。在初次级均补偿 情况 下， 输入 电压和初级绕组 电流均 下降， 率因数都有提 高。在 串并补偿 情况下输入 电压最小 ， 功 功
率 因数最 高 。
关键词
无 线 能 量 传 输
松 耦合
补 偿
中图法分类号
Ｔ １． ； Ｍ７４ ３
文献标志码
Ｂ
随着 电磁感应 耦 合 能量 传 输技 术 的 提 出 ， 型 新
第一作者简介 ： 刘修泉 （９ ３ ） 男 ， １７ ， 湖北阳新人 ， 讲师 ， 博士 ， 研究
方 向 ： 机 电系 统 和无 线 能量 传 输 技 术 。Ｅ ｍ ｉ ｌ ｘｕ ｕｎ ＠ １６ 微 － ａｌ ｉ ｉｑａ ｌ ２ ． ：ｕ
ＣＯ Ｂ 。
１ １期
刘修泉 ， ： 等 电容补偿对无线能量传输 系统性能影 响的实验研究
补偿 ， 补偿 到 回路 发 生谐 振 ， 高 输 出功 率 和 系统 提
无线电能传输系统的新型补偿网络设计
型 补 偿 网 络 进 行 比 较 ；最 后 通 过 仿 真 与 实 验 验 证 理 论 的 正 确 性 与 可 行 性 。
关 键 词 ：无 线 电 能 传 输 ；补 偿 网 络 ；磁耦合
中 图 分 类 号 ：T M 7 2 4
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1 0 0 0 -1 0 0 X (2 0 1 9 )0 9 -0 0 7 3 -0 4
第53卷第9 期 2019年 9 月
电力电子技术 Power Electronics
Vol.53, No.9 September 2019
无线电能传输系统的新型补偿网络设计
孙 航 ，曹 娟 ，张 合 ( 南 京 理 工 大 学 ，智 能 弹 药 技 术 国 防 重 点 学 科 实 验 室 ，江 苏 南 京 210094)
率 的 W PT 系 统 。首 先 ，基 于 系 统 的 理 论 模 型 ，分 析 了 负 载 电 抗 改 变 对 系 统 传 输 功 率 、效 率 的 影 响 ；然 后根据最 大 传 输 效 率 理 论 设 计 T 型 补 偿 网 络 ，形 成 S / S T 补 偿 网 络 ，并 给 出 一 种 基 于 效 用 函 数 的 设 计 方 法 ，与 S / S 型 、S/SL
l 引言
WPT技术是电能从电源到负载的一种不经过 电 气 直 接 接 触 的 能 量 传 输 方 式 [11。 由于其传输能 力易受到环境因素、负 载 因 素 的 影 响 '因 此 提 高 系统的传输性能在实际应用中具有重要意义。
补偿 网络 常用于 W P T 系统中，单补偿网络仅 有 一 个 谐 振 环 节 ，难 以 实 现 对 传 输 系 统 的 要 求 ，因 此各类应用于恒压、恒流或提高传输性能的补偿 网 络 应 运 而 生 然 而 如 动 态 阻 抗 匹 配 、频率跟踪 等 方 式 的 补 偿 网 络 虽 拥 有 较 高 的 准 确 性 ^ 51，但在 系统复杂度、总体传输性能改善方面存在缺陷。国
基于LCC-S补偿的双通道无线电能传输系统研究
通道中的接收端电压和发射端电压的增益。 由式（4 ) 可 知 ，在 每 个 通 道 中 只 有 G w 与 G n
是 与 负 载 无 关 的 。因 此 ，当系统采用恒定电压输入
时 可 以 获 得 恒 定 的 输 出 电 压 ，而 当 采 用 恒 定 电 流
输入时可以得到恒定的输出电流。 由于该系统统 一采用恒定电压输入，故 在 LCC-S 补偿下系统将
第 55卷第6 期 2021年 6 月
电力电子技术 Power Electronics
Vol.55, No.6 June 2021
基 于 LCC-S 补偿的双通道无线电能传输系统研究
张 帆 ，王 军 华 ，牟 建 学 ，蔡 昌 松 ( 武 汉 大 学 ，电 气 与 自 动 化 学 院 ，湖 北 武 汉 430072)
根据式（3 ) ，输出与输入之间的电流增益和电
压增益可定义为:
根 据 互 耦 合 理 论 ，LCC-S 补 偿 的 双 通 道 W P T 系统的等效电路模型如图2 所示。
图 2 WPT系统的等效电路 Fig. 2 The equivalent circuit of WPT system
根 据 基 尔 霍 夫 定 律 ，可 以 列 写 出 下 列 方 程 ：
关 键 词 ：无 线 电 能 传 输 ；双 通 道 系 统 ；补偿
中 图 分 类 号 ：TM724
文献标识码：A
文 章 编 号 ：1000-100X(2021 )0 6 -0 0 7 0 -0 4
Research on Two-channel Wireless Power Transfer System Based on LCC-S Compensation
当系统工作在谐振频率时可得以下关系：
单端补偿的新型无线电能传输系统研究
单端补偿的新型无线电能传输系统研究陈月;沈锦飞【摘要】Traditional wireless power transmission system requires capacitors in series or parallel with both the trans-mitter and the receiving side to compensate for leakage inductance between the coils,thereby improving the transmission ef-ficiency.Once the capacitor fails or changes with temperature,the resonant tank will be detuned,resulting in lower trans-mission efficiency.To solve the problem,we propose a novel transmission system which is compensated at single side. Compared with the traditional system with non-controlled rectifier,the system uses PWM controlled rectifier at receiving side to regulate the output power by phase shift control.Simulation results under different phase angles and 5 kW experi-mental platform confirm the validity of theoretical analysis and control strategy.%传统的无线电能传输系统需要同时在发射端和接受端串联或并联电容来补偿线圈间的漏感，从而提高系统的传输效率。
无线电能传输系统补偿拓扑综述
无线电能传输系统补偿拓扑综述
陈庆彬;叶逢春;陈为
【期刊名称】《电气开关》
【年(卷),期】2017(055)005
【摘要】在无线电能传输系统中,其补偿拓扑是系统的重要组成部分.磁耦合系统中初级与次级之间存在较大的气隙,且漏感较大,耦合系数低,系统的能量传输能力也低,需要采用补偿技术以实现能量的高效传输.以谐振式无线电能传输系统为研究对象,分析了四种基本补偿拓扑的统一等效电路模型,推导了输出端口等效电路随线圈自感、互感、频率等参数变化的解析表达式,在此基础上详细分析了系统输出状态在不同参数下的电路性能,并总结了其优缺点.该研究成果对无线电能传输装置设计具有一定的指导意义.
【总页数】5页(P1-4,9)
【作者】陈庆彬;叶逢春;陈为
【作者单位】福州大学电气工程与自动化学院,福建福州 350116;福州大学电气工程与自动化学院,福建福州 350116;福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350116
【正文语种】中文
【中图分类】TM71
【相关文献】
1.无线电能传输用S/CLC补偿拓扑分析 [J], 王懿杰;姚友素;刘晓胜;徐殿国
2.无线电能传输非线性拓扑补偿结构研究 [J], 樊京;李定珍;张世杰;田子建
3.磁场耦合谐振式无线电能传输补偿拓扑结构效率特性分析 [J], 吴振军;冯凯;窦智峰;高鹏飞;金楠;武洁
4.磁场耦合谐振式无线电能传输补偿拓扑结构效率特性分析 [J], 吴振军;冯凯;窦智峰;高鹏飞;金楠;武洁
5.一种基于S-LCC拓扑的双负载无线电能传输系统 [J], 杨云虎;张杨;张奇;邓泽卓因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
无线电能传输系统补偿网络的建模分析
5.结论
通过建立松耦合变压器漏感模型，详细分析了在非接触能量传输系统中，不同补偿拓扑时补偿电容的选择原则，利用MATLAB分析了不同补偿拓扑时负载对系统的影响。通过串并联电容，抵消了电路中电抗的虚部，即无功功率消耗部分，降低系统输入端视在功率大小，提高了系统功率因数，改善了系统传输效率。
收稿日期：
作者简介：黄杰（1985）男.湖南隆回人，硕士研究生，主要研究方向为非接触电能传输技术理论，开关电源技术，（E_mail:hj51680168@通信地址：广东省广州市大学城广东工业大学工学一号馆712室（黄杰收）邮编510006；胡清（1962）男.湖北人，副教授，博士，硕士生导师,主要研究方向为非接触电能传输技术理论及应用等；聂蓉（1986）.湖南常德人，硕士研究生，主要研究方向为电源故障诊断。
基于LCC补偿网络的无线电能传输装置的研究
基于LCC补偿网络的无线电能传输装置的研究孙运全;陈浩垚;徐新森【摘要】无线充电性能的提高具有重要的研究意义.为了提高无线充电时的传输功率,在双边LCC补偿结构中引入中继线圈.通过对电路模型的分析,证明加入中继线圈后系统的传输功率得到提高.同时为了减小充电过程中的损耗,采用移相和调频相结合的控制方法,实现在较宽电流调节范围内的软开关.首先通过仿真验证功率提高及软开关的实现,然后搭建谐振频率为85 kHz的无线充电实验平台.实验表明最大输出电流提高13.7％,充电电流在1 A～2.9 A范围内保持软开关,验证了上述改进的正确性.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】6页(P100-105)【关键词】无线充电;中继线圈;软开关;移相控制;调频控制【作者】孙运全;陈浩垚;徐新森【作者单位】江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TM910.6无线电能传输技术WPT(Wireless Power Transfer)作为一种新兴的电动汽车充电方式具有广阔的发展前景[1-2]。
相比有线充电,无线的充电方式没有输电线材老化、漏电甚至恶劣天气情况下短路等安全隐患,也更加美观便捷。
一般无线电能传输系统由PFC(Power Factor Correction)、逆变器、耦合结构、整流滤波和控制器组成,如图1所示。
电网电压通过功率因数补偿后提供直流电压,直流电压通过高频逆变器送入谐振网络,然后整流滤波为电池充电。
其中双边控制器通过无线信号连接。
图1 无线电能传输系统框图目前对无线充电的研究主要围绕在补偿网络和电路分析,较大间距的线圈设计技术,高效率的优化、控制方法,异物检测和安全问题等方面[3]。
其中补偿网络对降低电源的视在功率,提高耦合和传输功率具有重要影响。
无线电能传输谐振补偿电路拓扑结构
无线电能传输谐振补偿电路拓扑结构无线电能传输，这个词一听就像是科幻电影里的场景，脑海中闪现出飞行汽车和未来城市。
不过，现实中它并没有那么遥不可及。
咱们今天要聊聊无线电能传输中的谐振补偿电路拓扑结构，听起来是不是有点高深？没那么复杂，来，让我给你慢慢道来。
咱们说说这个谐振补偿电路。
想象一下，家里有个电器，乖乖地坐在那儿，等着你给它供电。
可如果电压不稳，它就跟个小孩儿一样，哭闹得让人烦。
谐振补偿电路就像是电器的守护神，确保它能得到稳定的电流。
你想啊，稳定的电流就像是喝水喝得爽，才能舒舒服服地工作，别提多开心了。
无线电能传输就像是把电流送到空中，让电器在没有电线的情况下依然活蹦乱跳。
这样一来，家里就可以说再见那些碍事的电线，空间变得整洁多了。
就像咱们小时候玩游戏，真希望能在没有障碍的情况下轻松过关。
这种技术背后，就离不开谐振补偿电路的支持，它负责调节能量的传递，确保信号不会被干扰。
这就像是在唱歌，节拍得保持一致，才能听起来和谐。
谐振补偿电路的拓扑结构又是个啥？简单说，就是电路的布局。
想象一下，你在厨房做饭，锅碗瓢盆得放在合适的地方，才能提高效率。
电路也是一样，合理的布局能让电流更顺畅。
这种拓扑结构好比是给电流开了一条快速通道，减少了不必要的阻碍。
就像开车，上了高速，风驰电掣，畅通无阻，谁不乐意呢？咱们再深入一点，讲讲这个结构里用到的元件。
电感、电容，听起来像是在玩积木。
你可以把它们想象成不同的积木块，搭起来形成各种形状。
每种形状都有自己的特点，有的可以储存能量，有的可以调节频率。
正是这些元件的巧妙组合，才让谐振补偿电路运转得像火箭一样顺利。
就好比团队里的每个人都发挥出各自的特长，大家齐心协力，才能完成目标。
说到这里，你可能会问，这种电路真的靠谱吗？答案是，靠谱得很！很多高科技产品都已经应用上了这种技术，手机、无人机、甚至电动汽车，都离不开它的助力。
想想看，未来的生活里，随时随地都能给设备充电，不再受限于插座，简直太美好了。
感应式无线电能传输系统恒定输出的补偿拓扑研究
感应式无线电能传输系统恒定输出的补偿拓扑研究1.引言1.1 概述感应式无线电能传输系统是一种先进的无线电能传输技术，具有高效、安全、环保等优势。
它通过电磁感应原理将电能从发射器传输到接收器，在电器设备充电和供电方面展现了巨大的应用潜力。
然而，感应式无线电能传输系统在实际应用中存在一个普遍的问题，即输出能量的不稳定性。
为了解决这个问题，本文研究了一种针对感应式无线电能传输系统的补偿拓扑，并探讨了其原理和应用。
本研究旨在提高感应式无线电能传输系统的输出能量的稳定性，进一步拓展其在各个领域的应用。
本文将先介绍研究的背景和意义，然后详细阐述感应式无线电能传输系统的原理和补偿拓扑的设计原理，接着介绍实验方法和结果，最后进行讨论和分析。
通过本文的研究，我们可以进一步了解感应式无线电能传输系统，有效解决其输出能量不稳定的问题，为其在实际应用中发挥更大的作用提供有力的支持。
1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分的内容：首先，引言部分将对本研究的背景和目的进行概述，介绍感应式无线电能传输系统以及补偿拓扑的设计原理等。
其次，正文部分将详细介绍研究的背景。
我们将探讨感应式无线电能传输系统的原理，包括工作原理和传输效率等相关知识。
同时，我们将详细介绍补偿拓扑的设计原理。
在这一部分，我们将讨论如何通过补偿拓扑来实现感应式无线电能传输系统的恒定输出，包括设计思路、关键参数的选择和优化等内容。
接着，我们将介绍实验方法与结果。
本研究将通过实验验证所提出的补偿拓扑设计的有效性和稳定性，包括实验的具体步骤、实验样本的设置和实验数据的测量与分析等。
在讨论与分析部分，我们将对实验结果进行详细的讨论和分析，探讨补偿拓扑对感应式无线电能传输系统输出的影响，并结合理论分析给出相应的解释和评价。
最后，在结论部分，我们将对全文进行总结，并对本研究的局限性和未来发展方向进行展望。
我们将指出本研究的优点和不足之处，并提出一些可能的改进方向和研究的拓展方向。
无线电能传输关联补偿
无线电能传输关联补偿无线电能传输是指利用无线电波来传输能量，将电能从发射器无线地传输到接收器，实现无线供电。
无线电能传输的关联补偿是一种技术手段，用于解决无线电能传输过程中的能量损耗和传输效率问题。
在无线电能传输过程中，能量的传输会受到距离、传输介质、天线效率等因素的影响，导致能量的衰减和损耗。
为了解决这些问题，无线电能传输中引入了关联补偿技术。
关联补偿技术主要包括以下几个方面：1.能量传输效率的补偿：通过调整发送器和接收器之间的距离、天线效率以及传输介质的特性，来优化能量传输效率。
例如，采用定向天线来提高能量的传输方向性，减少能量的散射和损耗。
2.能量波束的控制和聚焦：通过控制无线电波的幅度、相位和频率等参数，使能量波束能够聚焦在接收器上，减少能量的漏损和散射。
这可以通过使用多个天线和相位控制技术来实现。
3.多路径传输的利用：在无线电能传输中，可以通过利用多个传输路径来提高能量的传输效率。
可以通过设计多个发射器和接收器，或者利用反射和折射等方式，将能量沿不同的路径传输到接收器上，提高能量的接收效果。
4.功率调整和动态优化：根据接收器的位置和能量需求，实时调整发送器的功率和传输参数，以实现最佳的能量传输效果。
这可以通过反馈和控制回路来实现，实时监测接收器的能量接收情况，动态调整能量传输参数。
总的来说，无线电能传输的关联补偿技术旨在提高能量的传输效率和距离，减少能量的损耗和衰减。
通过合理设计和优化能量传输系统，能够实现无线电能传输的高效、稳定和可靠。
这种技术在无线充电、远程能量供应等领域有着广泛的应用前景。
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为线 圈之 间 的互感 ， 。 为 原 边 线 圈 的 漏感 ，
２ ０ １ ４ 牟第７ 期
文章编号 ： １ ０ ０ ９— ２ ５ ５ ２ （ ２ ０ １ ４ ） Ｏ ７— ０ １ １ １ —０ ３ 中图分类号 ： Ｔ Ｍ７ ２ ４ 文献标 识码 ： Ａ
电能 无 线 传 输 装 置 的补偿 电路 研 究
’ 王 玉 龙 ，冷 宇
（ １ ．上海理 ７ － 大学管理学 院 ，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ３ ；２ ．上海科学技 术职业 学院 ，上海 ２ ０ １ ８ ０ ０ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ． ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｉ ｎ
摘
要 ：介 绍 了基 于 电磁 感应 无 线 电能 传 输 方 式 的主 电路 拓 扑 结构 和 工作 原 理 。并 对 该传 输 方
式 的补偿 电路 进行 了比较 分析 。搭 建 了仿 真 对补 偿 电路 进 行 的 比较 和 分析 ，最 终给 出 了各 自的
使 用场合 。
关键词：电能无线传感；补偿电路 ；仿真
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问 一 。
图 １ 互 感 原 理 图
感 。由于原 副边线 圈之 间 的漏 感较 大 ， 故不 能忽 略 ，
可 以将 电路 等效 为如下 的模型 ， 如 图 ２所示 。
１ 电路 工 作 原理
基 于 电磁感 应无线 电能传输 方式 的无 线充 电系 统， 利用原 、 副边的两个线圈的电磁耦合 Ｊ ， 实现 电 能的传 输 。系统 的 电路 图如 图 １所示 。
０ 引 言
电 能给人 类带 来 巨 大 的发 展 ， 然 而 错 综 复杂 的
输 电线分布在生活 的各个角落 ， 给人们带来极大 的 不便 ， 因此 人类 一直 有 摆 脱 电线 的束 缚 实 现 电 能无 线 传输 的梦想 。迄 今 为止 ， 人 们 提 出 了三 种 电 能无
线传 输方式 ： 一 是 微 波线 电能 传输 方 式 。该 方 式 利
Ｌ 为原边 线 圈电感 ， 为 副 边 线 圈 电感 ， Ｒ 为
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３—１ ０—１ ４
图 ２ 等效 电路图
原边 电阻 ， 为副边 电阻， Ｒ 为 负 载 电 阻 ， 为 互
作者简介 ：王玉龙 （ １ ９ ８ ８一） ， 女， 硕士研究生 ， 研究方 向为企业经 济 活动分析 。
Ｒｃ
用无线电波收发原理传输 电能 ， 传输功率只能在几 毫瓦 至一百 毫 瓦之 间 ， 应用 范 围不大 ； 二是 电磁 感应 无线电能传输方式。该方式利用变压器原副边耦合 原 理传 输 电能 ， 传输功率大 ， 效率高； 三 是谐 振 耦 合 电能无线传输方式 ， 虽然这种形式是最具有优势， 但 是 该技 术 还 存 在 谐 振 线 圈 尺 寸 过 大 和 容 易 失 谐 等
ｄ ｅ ｓ ｃ ｉｂｅ ｒ ｄ，ａ ｎｄ ｕ ｌ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｉ ｔ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｏ ｗｎ ｕ ｓ ａ ｇ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ａ ｉｏ ｒ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ；ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ；ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ