依据磁耦合共振原理，规划了一套选用平板磁心结构的变负载蓄电池充电机恒流充电无线电能传输体系。

利用等效电路模型剖析影响传输功率、体系功率和蓄电池充电机充电电流的首要因素。依据超级电容蓄电池充电机恒流充电过程中等效负载电阻动态改变规律，选用不同阻值的功率电阻模仿其蓄电池充电机充电特性。

首要，剖析二次侧Buck变换器对蓄电池充电机充电电流的调理作用，得到占空比与蓄电池充电机充电电流的联系，选用PI操控算法完成变负载的蓄电池充电机恒流充电；其次，经过理论剖析和仿真完成磁耦合组织参数优化规划；最终，建立体系试验渠道对体系规划办法进行验证。在传输间隔为15cm且负载电阻为0.5-5时，完成29A的蓄电池充电机恒流充电。当负载电阻为3.2时，体系功率和传输功率分别为87.7%和2.58kW。

2007年，美国麻省理工学院M. Soljacic教授团队提出磁耦合共振技能，这是一种以电磁场为前言，经过磁耦合谐振作用完成电能无线传输的技能。该技能具有传输间隔远、体系功率高且传输功率大等长处，现已成功应用于电动车、人体植入式设备及便携式设备等[1,2]。

就上述设备而言，大都以充电机充电锂电池组和超级电容为动力源，其等效负载电阻在蓄电池充电机充电过程中动态改变[3]；一起，为缩短蓄电池充电机充电时间，需求选用大电流进行蓄电池充电机恒流充电。本文在剖析超级电容蓄电池充电机充电过程中等效负载电阻动态改变的基础上，选用不同阻值的功率电阻对其蓄电池充电机恒流充电特性进行模仿。

蓄电池充电机无线充电体系的研讨首要会集在补偿结构、磁耦合组织、功率变换器及操控战略等方面。一般而言，补偿结构用于进步体系功率和减小无功功率，包含串联-串联（串串）、串联-并联（串并）、并联-并联（并并）和并联-串联（并串）四种根本类型。

其间，选用串串补偿时，负载阻值和一、二次侧之间耦合系数改变不会影响体系谐振，适用于负载动态改变的体系[4]。磁耦合组织直接影响传输功率、体系功率和电磁兼容性等。文献[5]提出运用磁心资料优化规划磁耦合组织可以有用进步耦合系数、偏移忍受能力和磁屏蔽作用。

文献[6]提出选用串串和并串或串并和并并混合结构及切换开关完成定频办法为电池组进行蓄电池充电机恒压/恒流无线充电。文献[7]提出经过合理地规划作业频率完成串串或串并结构的变负载蓄电池充电机恒流充电，但由于剖析过程中疏忽了线圈内阻和负载规模对体系的影响，提出的办法仅能完成在必定负载规模内近似的恒流/恒压蓄电池充电机充电。因而，为完成准确、安稳且符合实际应用需求的恒流蓄电池充电机无线充电，操控战略是必要的。

一般而言，蓄电池充电机无线充电体系的操控战略首要分为一次侧操控和二次侧操控[8,9]。其间，一次侧操控需求选用无线通信办法将负载的蓄电池充电机充电电流/电压信息实时反应到一次侧，完成蓄电池充电机充电电流/电压的稳定操控。二次侧操控不需求无线通信，经过添加二次侧DC-DC变换器调理蓄电池充电机充电电流/电压，这种办法可以进步体系的安稳性与可靠性。

本文提出依据二次侧Buck变换器的变负载体系蓄电池充电机恒流充电操控办法。经过理论和仿真剖析影响传输功率、体系功率和蓄电池充电机充电电流的首要因素，并优化规划磁耦合组织。经过试验验证所规划体系可以完成变负载时恒流蓄电池充电机无线充电要求。

图1 蓄电池充电机无线充电体系结构示意图

定论

本文规划了一套依据平板磁心结构的变负载恒流蓄电池充电机无线充电体系。经过电路模型剖析传输功率、体系功率和蓄电池充电机充电电流与互感值、Buck变换器占空比和负载电阻联系。由理论与仿真剖析超级电容的等效负载电阻动态改变且阻值较小特点，选用不同阻值的功率电阻对其蓄电池充电机充电特性进行模仿和剖析。

在优化规划磁耦合组织参数的基础上，选用二次侧PI操控算法调理Buck变换器占空比，完成变负载体系的蓄电池充电机充电电流稳定。最终，建立试验渠道验证理论剖析与仿真成果的正确性。