實驗名稱：功率放大器在電動汽車動態無線電能傳輸阻抗匹配研究中的應用

實驗(yan)目的：針對電(dian)動(dong)汽車動(dong)態無(wu)線充(chong)電(dian)過程中(zhong)的系統(tong)失配(pei)問題(ti)，重點分析失配(pei)原因以及(ji)重新恢復匹(pi)配(pei)條(tiao)件，將一種具有自適應(ying)調節能(neng)力的阻抗匹(pi)配(pei)網絡嵌(qian)入二次回路，使(shi)電(dian)動(dong)汽車能(neng)夠(gou)根據當(dang)前工(gong)況(kuang)進行自適應(ying)阻抗匹(pi)配(pei)調整(zheng)，在(zai)工(gong)況(kuang)變化(hua)的情況(kuang)下穩定傳輸(shu)效率。

實(shi)驗設(she)備：信號發生器、ATA-3040功率放大器、發射線圈、接收線圈、整流橋、DC/DC及負載電阻、示波器、LCR阻抗分析儀、泰克差分電壓探頭、電流探頭等。

實驗過(guo)程：電(dian)網(wang)電(dian)能(neng)經過(guo)整流(liu)高(gao)頻逆變后通過(guo)發射線圈(quan)產(chan)生高(gao)頻磁場，當接收線圈(quan)處于磁場環境中(zhong)，便會(hui)產(chan)生感應電(dian)流(liu)，電(dian)網(wang)電(dian)能(neng)就會(hui)從一(yi)次(ci)側轉移到二(er)次(ci)側，二(er)次(ci)側拾取的能(neng)量(liang)通過(guo)整流(liu)器和 DC/DC 調節后傳遞給負載。

電(dian)動汽車動態(tai)無(wu)線(xian)充電(dian)原理圖

為(wei)了驗證阻抗(kang)匹配(pei)方法(fa)的(de)可行性，搭建(jian)如圖所示的(de)無線電能傳輸實(shi)驗平臺。

由 WPT的基本工作原理可知，原副線圈需要在高頻的電磁場環境中實現能量交換，所以工頻交流電不能滿足要求，因此具有高頻高功率特性的電源對無線電能傳輸系統至關重要。本文實驗采用信號發生器+功率放大器構成高頻功率電源 ，其中信號發生器采用普源最高產生方波、正弦波等標準波形，最大輸出幅值。將信號發生器和功率放大器進行阻抗匹配調試后，信號發生器產生高頻正弦信號經過功率放大器等比例放大后驅動線圈工作，產生高頻磁場。

無線電能傳輸實(shi)驗平臺

通(tong)過(guo)檢測(ce)二次側電(dian)流參數(shu)完(wan)成不(bu)同距離(li)下耦(ou)合系(xi)數(shu)估計，然后(hou)根據(ju)不(bu)同距離(li)的耦(ou)合系(xi)數(shu)計算出最優匹配參數(shu)，通(tong)過(guo)切換電(dian)容陣列串并聯關(guan)系(xi)，實(shi)現了 DWPT 系統動態阻抗匹配，穩定系統傳輸效率。

實(shi)驗(yan)結果：

實(shi)驗通過檢(jian)測二次(ci)側電(dian)流參數(shu)完(wan)成耦合(he)系數(shu)估計，根據(ju)當前耦合(he)系數(shu)實(shi)時調節二次(ci)側阻抗匹配網絡，實(shi)現了(le) WPT系統動態阻抗匹配，穩定系統傳輸效率。實驗結果表明：相較于未匹配狀態，匹配后近距離效率從 66%提升至 90%，遠距離效率從 10%提升至 68%。驗證了理論方法的可行性，該方法可以為電動汽車動態無線電能傳輸的實際應用提供相關理論指導。

實驗中用到的功率放大器參數指標：

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本文實驗案例(li)參(can)考自(zi)知網(wang)論文《電動(dong)汽車動(dong)態無(wu)線(xian)電能傳輸(shu)阻(zu)抗匹配方(fang)法研究》