双逆变器驱动的感应式电力传输系统，配备可变电抗网络以提高对不对中误差的容忍度

《IEEE Transactions on Industrial Electronics》：Dual-Inverter Driven Inductive Power Transfer System With Variable Reactance Network for Enhanced Misalignment Tolerance

该研究提出了一种双逆变器驱动的无线能量传输系统，通过变电抗网络实现50%线圈偏移补偿，硬件原型在1kW容量下达到95.78%峰值效率。

　　

摘要：

本文介绍了一种双逆变器驱动的感应式无线电力传输系统，该系统旨在应对非接触式充电应用中线圈错位的问题。所提出的方案将两个逆变器以并联方式连接，并加入了一个可变电抗网络（VRN）分支，该分支将两个逆变器的电力合并为单一输出，然后供给传统的LCC系列补偿感应式电力传输（IPT）系统。VRN由串联的LC谐振器组成，能够提供感性（+jX）和容性（?jX）电抗，并具有固有的滤波功能。该VRN分支通过逆变器线路连接，在正向路径和返回路径之间对称分布。这种对称配置确保了两个逆变器之间的功率均匀分配，显著降低了系统内的环流。本文采用了一种基于PI的控制机制，通过调整两个逆变器之间的相位差来调节其输出端的电抗。这种电抗控制能够实现对耦合器错位的动态补偿。文章还进行了理论分析，以确定实现完全补偿耦合器错位所需的相位差角度δx。为了验证这一方案，研究人员开发了一个1千瓦、400伏、LCC-S补偿型IPT系统的硬件原型。该原型在全对齐状态下可达到95.78%的峰值效率，在耦合器错位50%的情况下仍能保持84.87%的效率。