双逆变MC-WPT系统一次侧软开关研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.07.003

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (7): 16-20.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.07.003

双逆变MC-WPT系统一次侧软开关研究

殷勇¹, 张小峰², 王成亮³, 许庆强¹

1.国网江苏省电力有限公司, 江苏南京 211106
2.重庆大学自动化学院, 重庆 400044
3.江苏方天电力技术有限公司, 江苏南京 211100

收稿日期:2022-02-03 出版日期:2022-07-30 发布日期:2022-09-16
作者简介:殷勇(1971—),男,高级工程师,博士,主要从事高电压技术、无线充电技术研究。|张小峰(1996—),男,硕士研究生,研究方向为无线充电技术。|王成亮(1981—),男,高级工程师,主要从事高电压技术、无线充电技术研究。

Research on Primary-Side Soft Switching of Double-Inverter MC-WPT System

YIN Yong¹, ZHANG Xiaofeng², WANG Chengliang³, XU Qingqiang¹

1. State Grid Jiangsu Electric Power Co.,Ltd., Nanjing 211106, China
2. School of Automation,Chongqing University, Chongqing 400044, China
3. Jiangsu Fangtian Electric Power Technology Co.,Ltd., Nanjing 211100, China

Received:2022-02-03 Online:2022-07-30 Published:2022-09-16

摘要/Abstract

摘要：

针对一类大功率无线电能传输的应用场合,系统选用LCC-S型补偿拓扑结构,需要多个逆变器并联来提升功率容量以及系统的稳定性。为了减少多个逆变器模块的开通关断损耗,推导了一次侧LCC谐振网络实现软开关的条件,通过对一次侧谐振网络进行参数不对称设计,使系统的阻抗呈现弱感性特性,实现开关管的零电压开通和关断。通过仿真和实验,验证了所提设计方案实现双逆变器并联系统在大功率范围内软开关的可行性。

关键词: 无线电能传输, 逆变器并联, LCC谐振网络, 软开关

Abstract:

For a class of high-power wireless power transmission applications,the system uses the LCC-S type compensation topology structure,which requires the multiple inverters in parallel to improve power capacity and system stability.In order to reduce the turn-on and turn-off loss of the multiple inverter modules,the conditions for the primary-side LCC resonant network to achieve soft switching are derived.By designing the primary-side resonant network with asymmetric parameters,the impedance of the system is weakly inductive.The zero-voltage turn-on and turn-off of the switch tube are realized.Simulations and experiments verify the feasibility of the proposed design scheme to realize the soft switching of dual inverter parallel system in large power range.

Key words: wireless power transfer, inverter parallel, LCC resonance network, soft switching

中图分类号:

TM464

殷勇, 张小峰, 王成亮, 许庆强. 双逆变MC-WPT系统一次侧软开关研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(7): 16-20.

YIN Yong, ZHANG Xiaofeng, WANG Chengliang, XU Qingqiang. Research on Primary-Side Soft Switching of Double-Inverter MC-WPT System[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(7): 16-20.

图/表 8

图1

图2

图3

图4

图5

图6

表1

图7

参考文献 14

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参数	数值	参数	数值
一次侧谐振电感 L_f1、L_f2/μH	40	二次侧补偿电容 C_s/nF	11.2
一次侧谐振电容 C_f1、C_f2/nF	88.9	耦合机构互感 M/μH	41.5
一次侧补偿电容 C_p/nF	14	输出滤波电容 C_l/μF	100
一次侧线圈自感 L_p/μH	272.7	负载电阻 R_L/Ω	23
副边线圈自感 L_s/μH	318	一次侧、二次侧线圈距离d/cm	15.8

双逆变MC-WPT系统一次侧软开关研究

Research on Primary-Side Soft Switching of Double-Inverter MC-WPT System

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