Constant-current/Constant-voltage Output Method for Wireless Power Transfer System Based on Multi-relay Coil Structure

CHEN Yonghong; LI Yiyang; YANG Bin; CHEN Yang; MAI Ruikun

doi:10.7500/AEPS20211205001

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Constant-current/Constant-voltage Output Method for Wireless Power Transfer System Based on Multi-relay Coil Structure

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Constant-current/Constant-voltage Output Method for Wireless Power Transfer System Based on Multi-relay Coil Structure
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 20, Pages: 147-154(2022)
- 作者机构：
  
  西南交通大学电气工程学院，四川省成都市 611756
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51977184);Sichuan Provincial Science and Technology Plan Project (Youth Science and Technology Innovation Research Team Project)(2020JDTD0004)
- DOI：10.7500/AEPS20211205001
  CLC：
- Received：05 December 2021，
  
  Revised：2022-04-25，
  
  Published Online：07 September 2022，
  
  Published：25 October 2022
- 稿件说明：
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陈永洪,黎祎阳,杨斌等.基于多中继线圈结构的无线电能传输系统恒流/恒压输出方法[J].电力系统自动化,2022,46(20):147-154.

CHEN Yonghong,LI Yiyang,YANG Bin,et al.Constant-current/Constant-voltage Output Method for Wireless Power Transfer System Based on Multi-relay Coil Structure[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(20):147-154.
陈永洪,黎祎阳,杨斌等.基于多中继线圈结构的无线电能传输系统恒流/恒压输出方法[J].电力系统自动化,2022,46(20):147-154. DOI： 10.7500/AEPS20211205001.

CHEN Yonghong,LI Yiyang,YANG Bin,et al.Constant-current/Constant-voltage Output Method for Wireless Power Transfer System Based on Multi-relay Coil Structure[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(20):147-154. DOI： 10.7500/AEPS20211205001.

摘要

在高压杆塔在线监测设备的电池充电过程中，为了兼顾充电速度与安全，常采用恒流/恒压充电方式。文中基于多中继线圈的无线电能传输系统，提出一种仅切换一次系统工作频率便能实现恒流/恒压输出的方法，该方法无需复杂的控制和额外的元件。首先，分析得到恒流、恒压与系统系数矩阵之间的定量关系；然后

采用迭代算法确定各个补偿参数的数值，使得系统在两个不同的频率点上可以分别实现恒流或恒压输出；最后，切换系统的工作频率，即可从恒流输出模式切换到恒压输出模式。实验结果表明，在负载大范围变化时，电流增益和电压增益仅略微变化，且在整个充电过程中几乎没有无功功率。

Abstract

In the battery charging process of online monitoring equipment on the high-voltage tower

in order to take into account the charging speed and safety

the constant-current (CC)/constant-voltage (CV) charging mode is often used. For the wireless power transfer (WPT) system based on the muti-relay coils

this paper proposes a method for realizing CC/CV output by switching the operating frequency of the system only once. The proposed method does not require complicated control and additional components. First

the quantitative relationship between CC/CV output and the system matrix is analyzed. Then

the iterative algorithm is used to determine the value of each compensation parameter

so that the system can achieve CC or CV output at two different frequency points

respectively. Finally

the CC mode can be switched to the CV mode by altering the system frequency. The experimental results demonstrate that the current gain and the voltage gain change only slightly when the load changes over a wide range

and there is almost no reactive power during the whole charging process.

关键词

Keywords

references

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