仪器仪表学报

作者：刘超，周明珠，陈孝莺，张艺明

单位：刘超,福州大学电气工程与自动化学院福州350108,220110002@fzu.edu.cn,周明珠,福州大学电气工程与自动化学院福州350108,,陈孝莺,福州大学电气工程与自动化学院福州350108,,张艺明,福州大学电气工程与自动化学院福州350108,zym@fzu.edu.cn,

关键词：电动汽车;无线充电;电池电压;互操作性;可重构拓扑结构

基金：国家自然科学基金青年项目（52407197, 52107183）、福建省自然科学基金项目（2022J06011）资助

随着越来越多的电动汽车公司加入无线电力传输的行列，互操作性问题逐渐变得明显。除了常见的耦合结构、补偿网络和通信协议互操作性问题外，电池电压互操作性问题也逐渐显现出来，即各种型号的电池电压等级不同。针对现有电动汽车动力电池的电池电压等级，额定电压可以主要分为400和800V两种。考虑到公共无线电能传输设施的互操作性，电动汽车无线电能传输系统必须在相同的功率水平下有效兼容400和800V的电池电压水平。为了满足实际应用场景，提出了一种具备电压等级互操作性的可重构拓扑结构。该系统采用了两个完全堆叠的单极型线圈作为磁耦合结构，并通过开关切换的方式实现相同功率水平下两种不同电压等级的输出。通过建立数学模型对所提系统进行分析建模，后续通过搭建了一个1.3kW的小尺寸实验样机，对所提可重构拓扑结构功能进行了验证。结果表明，所提可重构拓扑结构具备在输出功率水平为1.3kW时输出200和400V的能力，并且系统最大直流-直流效率分别为90.97%和95.51%。最后，在所搭建的实验样机基础上对所提结构的偏移性能进行了测试与验证，结果表明所提系统在±100mm的偏移范围内，直流-直流效率均高于90%。

来源：2025年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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