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Cheng Chen (Wuhan University) Hong Zhou (Wuhan University) Qijun Deng (Wuhan University) Wenshan Hu (Wuhan University) Yanjuan Yu (Wuhan University) Xiaoqing Lu (Wuhan University) Jingang Lai (RWTH Aachen University)
저널정보
전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.19 No.5
발행연도
2019.9
수록면
1,235 - 1,247 (13page)

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Zero-Voltage-Switching (ZVS) operation for a Wireless Power Transfer (WPT) system can be achieved by designing a ZVS controller. However, the performance of the controller in some industrial applications needs to be designed tightly. This paper introduces a ZVS controller design method for WPT systems. The parameters of the controller are designed according to the desired performance based on the closed loop dominant pole placement method. To describe the dynamic characteristics of the system ZVS angle, a nonlinear dynamic model is deduced and linearized using the small signal linearization method. By analyzing the zero-pole distribution, a low-order equivalent model that facilitates the controller design is obtained. The parameters of the controller are designed by calculating the time constant of the closed-loop dominant poles. A prototype of a WPT system with the designed controller and a five-stage multistage series variable capacitor (MSVC) is built and tested to verify the performance of the controller. The recorded response curves and waveforms show that the designed controller can maintain the ZVS angle at the reference angle with satisfactory control performance.
#Dominant pole #Modeling #Wireless power transfer #Zero-voltage-switching control

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. ANALYSIS OF THE SYSTEM STRUCTURE AND THE ZVS CONTROL STRATEGY
III. DYNAMIC MODELING OF THE PROPOSED WPT SYSTEM
IV. MODEL ANALYSIS AND CONTROLLER PARAMETER DESIGN
V. EXPERIMENTAL RESULTS
VI. CONCLUSIONS
REFERENCES

참고문헌 (33)

참고문헌 신청
Q. Deng, J. Liu, D. Czarkowski, M. Bojarski, E. Asa, and F. de Leon, “Design of a wireless charging system with a phase-controlled inverter under varying parameters,” IET Power Electron., Vol. 9, No. 13, pp. 2461-2470, Oct. 2016. google schola F. Musavi and W. Eberle, “Overview of wireless power transfer technologies for electric vehicle battery charging,” IET Power Electron., Vol. 7, No. 1, pp. 60-66, Jan. 2014. google schola Y. Jiang, L. Wang, Y. Wang, J. Liu, X. Li, and G. Ning, “Analysis, design and implementation of accurate ZVS angle control for EV’s battery charging in wireless high power transfer,” IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 66, No. 5, pp. 4075-4085, May 2019. google schola T. Chan and C. Chen, “A primary side control method for wireless energy transmission system,” IEEE Trans. Circuits Syst. I: Reg. Papers, Vol. 59, No. 8, pp. 1805-1814, Aug. 2012. google schola Q. Chen, S. C. Wong, C. K. Tse, and X. Ruan, “Analysis, design, and control of a transcutaneous power regulator for artificial hearts,” IEEE Trans. Biomed. Circuits Syst., Vol. 3, No. 1, pp. 23-31, Jan. 2009. google schola

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