基于频率切换实现恒流/恒压输出的电场耦合无线电能传输系统

电场耦合无线电能传输(electric-field coupled wireless power transfer,EC-WPT)技术的实际应用中，有些用电设备需要系统具有不同的恒定输出特性(恒流/恒压)，即系统输出电压或输出电流与负载解耦，此外，系统还需具备在恒流、恒压模式间按需切换的功能。针对该需求，基于LC-CLC谐振网络提出1种具有恒流/恒压输出特性的EC-WPT系统，分析LC-CLC谐振网络特性，推导恒流/恒压输出特性的实现条件以及恒流频率和恒压频率的计算方法，并给出系统参数设计方法，分析系统对工作频率的敏感性。最后通过仿真和实验验证所提出的EC-WPT系统恒流/恒压输出特性及其参数设计方法的正确性和有效性。实验结果表明所提出的系统在输入电压恒定的不同负载工况下分别实现2 A的恒流输出以及96 V的恒压输出，其最大传输效率分别为87.83%及88.17%。