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RF,无线相关技术文章基于自激逆变器的无线电能传输系统有线采集-无线传输方案

RF,无线相关技术文章基于自激逆变器的无线电能传输系统

(文章来源:电气新科技)

磁耦合谐振式无线电能传输(Wireless Power Transfer, WPT)系统,在没有电气直接接触的情况下,可通过高频磁场实现电能的有效传输,传输距离远,传输效率高。凭借其较好的适用范围和传输效果,谐振式无线电能传输技术受到了越来越多的关注,并有望应用于电动汽车(Electric Vehicle, EV)、中小功率电子产品和医疗设备等领域。

无线电能传输系统通常由三部分:高频交流电源、电磁谐振系统(由发射器和接收器组成)及高频整流装置组成。根据发射器和接收器的谐振类型(串联谐振或并联谐振),理论上可将WPT系统分为四个类型:串-串(Series-Series, SS)型、串-并(Series-Parallel, SP)型、并-串(Parallel-Series, PS)型及并-并(Parallel-Parallel, PP)型。

如果发射端采用串联谐振的方式,需要电压型交流电源供电;如果发射端采用并联谐振的方式,则需要电流型交流电源供电。目前的交流电源多采用电压型桥式逆变电路,因此基于SS型和SP型WPT系统的研究较多。

对于高频交流电源的设计,目前常用的全桥逆变电路需要4个MOS管,结构和驱动电路复杂,损耗较高。为了优化逆变器的工作效率,通常需要数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)等数字控制器和相应的控制算法来实现开关管的软开关控制以及WPT系统的频率跟踪功能,系统的结构和控制上的复杂度都较高,通常应用于大功率场合(几kW到几十kW)。

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