基于S/SP补偿的整流性负载等效阻抗精确计算方法及逆变器开关损耗优化 |
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引用本文: | 陈庆彬,范峰,汪金帅,张旭,陈为,邓小龙.基于S/SP补偿的整流性负载等效阻抗精确计算方法及逆变器开关损耗优化[J].中国电机工程学报,2022(11):4138-4151. |
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作者姓名: | 陈庆彬 范峰 汪金帅 张旭 陈为 邓小龙 |
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作者单位: | 1. 福州大学电气工程与自动化学院;2. 国网福州省电力公司长乐供电公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51407032);;福建省自然科学基金项目(2019J01251)~~; |
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摘 要: | 基波等效法是无线电能传输(wireless power transfer,WPT)技术的主要研究方法,该方法将整流性负载的基波阻抗等效为某一纯电阻,为系统的建模和分析提供基础。但该方法忽略整流性负载谐波阻抗的影响,使WPT系统的实际响应与理论分析结果存在较大的误差,从而影响系统的模型精度,限制WPT系统的进一步优化设计。该文以基于串/串并(series/series-parallel,S/SP)补偿网络的WPT系统为研究对象,分析利用基波等效法进行建模产生误差的原因,并提出一种基于迭代法的整流性负载基波以及各次谐波等效阻抗的精确计算方法。在此基础上,建立WPT系统的精确电路响应模型,所提模型可以有效表征发射线圈电流的畸变特性,并根据系统响应与补偿网络参数的关系获得系统逆变器开关损耗的优化设计方法。最后,搭建一台3kW的WPT系统样机,实验结果验证理论分析的正确性和可行性。
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关 键 词: | 无线电能传输 串/串并补偿网络 整流性负载等效阻抗精确计算方法 最优开关损耗 补偿网络参数优化设计 |
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