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无线电能传输(Wireless Power Transfer,简称WPT)技术是一种综合利用电力电子技术、电磁场理论和控制理论,通过能量传输介质(如磁场、电场、超声波)实现无电气连接的电能传输技术。在WPT技术中,磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetic Coupled Wireless Power Transfer,简称MC-WPT)技术利用高频交变磁场作为能量传输介质,以磁共振的方式实现无线电能传输。其具有能量传输功率大、成本低等优点,并受到国内外专家学者的广泛关注。在MC-WPT系统中,谐振线圈中的电流大小影响着系统的传输性能。在光伏发电MC-WPT系统等具有低压大电流输入特性的系统中,为了增大系统传输功率,一般需要增加DC-DC升压环节,以提高MC-WPT系统的输入电压;或者采用高增益的谐振补偿网络来提高谐振线圈的电流值。但增加DC-DC升压环节不仅会带来额外的设计成本,还会增加MC-WPT系统中开关器件的电压应力;采用高增益的谐振补偿网络在提升谐振电流的同时也会增加系统中电容、电感元件的电气应力。因此,电气应力与系统功率之间存在相互制约关系。为了MC-WPT系统能在低压大电流输入环境中得到更好的应用,器件电气应力过大的问题亟待解决。针对上述问题,本文结合低压大电流输入环境下MC-WPT系统的特点,以降低元器件应力和提高系统传输性能为目标展开研究工作。本文分析了具有较大增益的双侧LCC和LCL-S谐振网络的传输特性,得到了其输出功率与元器件应力之间的规律。在此基础上,提出了一种桥式谐振补偿网络,其结构与经典全桥逆变拓扑类似,只是将开关管换成了电容电感元件。该谐振补偿网络中电容、电感的特殊连接方式使MC-WPT系统具有更低的元器件应力。考虑到以减小元器件应力为目标的谐振补偿网络设计需要兼顾系统传输性能,本文在分析系统功率、效率、电气应力与负载之间关系的基础上,提出了一种基于NSGA-Ⅱ算法、面向电气应力及系统传输性能约束条件的参数设计方法。依据前文所提出的桥式补偿网络及其参数设计方法,本文在Matlab/Simulink平台上建立仿真模型,对系统的能效特性及电气应力特性进行仿真验证,结果表明桥式补偿网络能够以更低的电气应力实现较大的功率传输。最后搭建了直流输入电压为10V,功率约为238W,效率约为80%的MC-WPT系统,测量并分析了系统传输性能及元器件应力,实验结果与仿真及理论分析相吻合,有效证明了桥式补偿网络及系统参数设计方法的可行性和实用性。