基于S-S或LCC-S结构的WPT无线电能传输电路模型及其输出电压闭环PI控制与主参数设计计算

简介：
本文探讨了无线电力传输(WPT)中S-S或LCC-S结构电路模型，并详细研究了其输出电压的闭环PI控制策略及主要参数的设计方法。 在探讨无线电能传输技术的当前热点之一——S-S或LCC-S结构模型时，我们发现这两种架构各有特点。其中，S-S（串联-串联）结构设计旨在提高负载两端电压水平；而LCC-S（电感-电容-电容-串联）则更注重输出电压稳定性调节。 无线电能传输技术的核心在于高效、稳定的能量转移实现方式。该系统主要由发射端电源、发射线圈、接收线圈和接收端负载组成，其中通过交变电流产生的振荡磁场，在耦合到接收线圈后完成从发送设备向接受装置的能量传递过程。为了优化性能，匹配网络被添加至两端，通过对电感及电容值进行调整来实现最佳效果。 本段落采用PI（比例-积分）控制策略以闭环方式调节输出电压，并通过实时监测反馈机制确保系统动态响应能力与稳态误差最小化。这种精准的控制系统对于保证无线电能传输设备在各种环境和负载条件下的性能至关重要。 此外，电路主结构参数设计说明及计算可能包括电感、电容的选择及其相关数值确定过程，以及整个链路效率、谐振频率等关键指标的具体分析。这些细致入微的设计考量确保了无线能量转移系统的高效稳定运行。 在实际应用中，研究与开发通常需要借助专业仿真软件如Matlab Simulink进行模拟验证工作。通过构建模型并在Simulink环境下运行仿真实验，研究人员能够评估不同参数变化对系统性能的影响，并据此优化设计以预测其现实表现。 针对S-S和LCC-S结构的无线电能传输电路及其控制策略的研究成果不仅推动了无线充电技术的进步，还具有在电动汽车无线充电、智能电网等多个领域的广泛应用潜力。随着通信技术不断革新，这些方案将展现出更加广泛的应用前景。