双边LCL补偿网络：无线电力传输的恒流关键技术

本文主要探讨了无线电能传输(Radio Frequency Power Transfer, RFPT)中的双边LCL补偿网络建模与分析。无线电力传输系统在许多应用场景中需要提供恒定的输出电流，磁耦合谐振式无线电力传输(Magnetically Coupled Resonant Wireless Power Transfer, MCR-WPT)是其中的一种关键技术。LCL补偿网络在此系统中起着关键作用，它有助于优化系统的性能，尤其是在负载变化时保持电流稳定。 首先，作者详细地对LCL谐振网络进行了建模与分析。LCL（Low-Capacitance-Low-inductance-Resonant）网络由低电容、低电感组成，通常用于滤波和功率因数校正，对于无线电力传输系统而言，它能够有效管理电压和电流波形，确保在宽频带内具有良好的稳定性。 接着，文章运用电路互感理论构建了一种双边LCL补偿磁耦合结构的等效电路模型。这种模型考虑了两个独立的LCL网络连接在一起，通过磁耦合元件相互作用，形成一个整体的补偿系统。作者提出了具体的参数配置方法，如电感、电容值的计算，以及耦合系数的选择，这些参数对于实现恒流输出至关重要。 作者对这种补偿网络的性能进行了深入的分析，包括频率响应特性、带宽和稳定性等，以确保系统在各种工作条件下都能维持理想的电流传输特性。此外，他们还关注了系统的动态响应，特别是在负载变化时网络如何自我调整以保持恒流输出。 实验部分是研究的关键验证环节。通过实际样机测试，结果表明，所提出的参数配置方法有效且准确，样机的输出电流波动控制在3%以内，当负载电阻大于100欧姆时，整个系统的效率能达到90%以上。这证明了双边LCL补偿网络在无线电力传输中的高效性和实用性。 总结起来，本文不仅提供了双边LCL补偿网络的理论建模和分析方法，还通过实验验证了其在MCR-WPT系统中的实际应用效果，为无线电力传输技术的发展提供了有价值的设计策略和性能指标参考。