Analysis of Impedance Tuning Control and Synchronous Switching Technique for a Semibridgeless Active Rectifier in Inductive Power Transfer Systems for Electric Vehicles

Ann Sangjoon; Lee Byoung Kuk

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Analysis of Impedance Tuning Control and Synchronous Switching Technique for a Semibridgeless Active Rectifier in Inductive Power Transfer Systems for Electric Vehicles

机译：电动汽车电感电力传输系统中半纤维无效整流器阻抗调谐控制和同步交换技术分析

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In inductive power transfer (IPT) systems, load, and magnetic coupling variations cause an impedance mismatch. Impedance mismatch is one of the most serious problems in IPT systems for electric vehicles (EVs) because an EV is not always parked in the same location. Therefore, an impedance tuning control for semibridgeless active rectifiers (SBARs) is proposed in this article to compensate for this mismatch. The proposed impedance tuning control is achieved by adjusting the turn-on point and duty of the SBAR without using any additional component. Moreover, a technique for detecting the voltage-rising edge of the SBAR switch is proposed to extract the switching frequency and to synchronize the SBAR with the primary system. A 3.3-kW prototype of the IPT system with the SBAR is manufactured, and the proposed impedance tuning control is verified through experimental results according to the coupling coefficient. The proposed control can achieve an efficiency improvement of 6.4% under the impedance mismatch.

机译：在电感电力传输（IPT）系统中，负载和磁耦合变化导致阻抗不匹配。阻抗不匹配是电动车辆（EVS）的IPT系统中最严重的问题之一，因为EV并不总是在同一位置停放。因此，在本文中提出了一种用于半纤维无纤维活性整流器（SBAR）的阻抗调谐控制，以补偿这种不匹配。通过在不使用任何附加组件的情况下调整SBAR的导通点和占空比来实现所提出的阻抗调谐控制。此外，提出了一种检测SBAR开关的电压上升沿的技术以提取开关频率并与主系统同步SBAR。使用SBAR的IPT系统的3.3 kW原型进行了制造，并且通过根据耦合系数通过实验结果验证所提出的阻抗调谐控制。所提出的控制可以在阻抗不匹配下达到6.4％的效率提高。

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来源
《IEEE Transactions on Power Electronics》 |2021年第8期|8786-8798|共13页
作者
Ann Sangjoon; Lee Byoung Kuk;
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作者单位

Sungkyunkwan Univ Dept Elect & Comp Engn Suwon 16419 South Korea;

Sungkyunkwan Univ Coll Informat & Commun Engn Suwon 16419 South Korea;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Impedance; Tuning; Switches; Control systems; Capacitors; Voltage control; Inductance; Electric vehicle (EV); impedance mismatch; impedance tuning control; inductive power transfer (IPT); wireless power transfer (WPT);

机译：阻抗;调整;开关;控制系统;电容器;电压控制;电感;电动车辆（EV）;阻抗不匹配;阻抗调谐控制;电感电力传输（IPT）;无线电力传输（IPT）;

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