脉冲注入型感应耦合式无线能量传输系统拓扑设计研究

在大部分的感应耦合式无线能量传输系统中,为了产生一定频率的谐振电流,逆变器拓扑的开关管工作频率必须与谐振频率相同。但采用高频率高品质因数的谐振网络会使得逆变器开关损耗增加,进而导致系统整体传输效率下降。提出一种脉冲注入型感应耦合式无线能量传输系统拓扑,不仅使得开关频率能够远低于谐振频率,并且将注入能量的大小与开关频率、谐振网络以及负载状况彻底解耦,完全实现离散能量注入功能。在提出的拓扑基础上,叙述了电路的工作模态,建立了描述系统状态变化的微分方程模型,并给出了电路关键参数的设计原则。通过仿真和实验,验证了所提拓扑的可行性和有效性。