双侧电容调谐与协同控制用于无线电动汽车充电的高效优化宽输出电压

本文提出了一种用于无线电动汽车（EV）充电的双侧电容调谐和协同控制策略。为了提高无线电动汽车充电在广泛输出电压和广泛负载变化下的效率，本文通过在双面LCC（DLCC）补偿网络中融入两个开关控制电容器（SCCs）引入了一种可重配置的无线电能传输(WPT)系统。基于该系统的分析模型，推导出最佳电容调谐因子，以降低电感电流的rms值，并最小化半导体的关断电流。此外，提出了一种双侧协同控制策略。通过逆变器、整流器和SCCs的协同控制，所提方法实现了双侧最佳零电压开关（ZVS）、宽功率调节和最大效率跟踪的同时进行。与现有的三相移相（TPS）方法相比，所提方法在广泛的直流输出电压和功率水平下提高了系统效率。实验结果表明，所提方法在升压模式下实现了高达1.8%的最大效率提升，在降压模式下实现了1.9%的提升。