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基于準(zhǔn)Z源變換的無線充電系統(tǒng)電磁屏蔽研究

來源：電工電氣發(fā)布時間：2024-05-08 14:08 瀏覽次數(shù)：340

基于準(zhǔn)Z源變換的無線充電系統(tǒng)電磁屏蔽研究

張學(xué)毅，張賽，易文靜，任立權(quán)，李斌

(湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南株洲 412000)

摘要：在無線電能傳輸系統(tǒng)中，線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)的傳輸效率以及漏磁影響很大，且對于傳統(tǒng)橋式逆變電路，其提供的電壓只能是母線電壓以下，極大限制了輸出功率能力以及調(diào)壓能力。以有源磁屏蔽結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，提出了一種基于準(zhǔn) Z 源逆變的有源屏蔽線圈結(jié)構(gòu)，通過多目標(biāo)粒子群算法分析了在低漏磁和高傳輸效率的雙目標(biāo)下的線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)；根據(jù)得到的線圈參數(shù)，研制了一套基于準(zhǔn) Z 源逆變的有源屏蔽線圈結(jié)構(gòu)的無線充電系統(tǒng)。經(jīng) MATLAB/Simulink 仿真表明，在輸出功率恒定為 3.7 kW 時，系統(tǒng)傳輸效率能夠達(dá)到98.5%，優(yōu)化后的漏磁相比于優(yōu)化前下降了55.1%。

關(guān)鍵詞： 電動汽車；準(zhǔn)Z 源；電磁屏蔽；多目標(biāo)粒子群算法

中圖分類號：TM724 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3175(2024)04-0010-07

Study on Electromagnetic Shielding of Wireless Charging System

Based on Quasi-Z-Source Transformation

ZHANG Xue-yi, ZHANG Sai, YI Wen-jing, REN Li-quan, LI Bin

（College of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412000, China）

Abstract: In wireless energy transmission systems, the coil structure parameters have a great impact on the transmission efficiency and magnetic leakage of the system, and for traditional bridge inverter circuits the provided voltage can only be below the bus voltage, which greatly limits the output power capability and voltage regulation capability. In this paper, based on the active magnetic shielding structure,an active shielded coil structure based on quasi-Z-source inverter is proposed, and the coil structure parameters under the dual targets of low magnetic leakage and high transmission efficiency are analyzed by multi-objective particle swarm optimization algorithm. According to the obtained coil parameters, a wireless charging system based on the active shielded coil structure of quasi-Z-source inverter was developed.The system is simulated by MATLAB/Simulink, and the system transmission efficiency is able to reach 98.5% at a constant output power of 3.7 kW and the optimized magnetic leakage is reduced by 55.1% compared with the pre-optimization.

Key words: electric vehicle; quasi-Z-source; electromagnetic shielding; multi-objective particle swarm optimization algorithm

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