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感应式无线电能传输(Inductive Power Transfer，IPT)技术是利用交变的电磁场，实现电能从供电侧到负载侧的传递，无直接的电气接触。与传统的有线输电方式相比，IPT技术具有许多优点：不需要使用繁冗导线，可应用于导线受限的场景，灵活方便；同时实现电气和机械的双隔离，避免火花，安全可靠；不受水、灰尘的影响，可工作在恶劣环境中等。因此，IPT技术广泛应用于消费电子、电动汽车、医疗装置、轨道交通以及机器人等领域中。对于IPT系统而言，发射和接收线圈之间的耦合系数对系统传输功率和效率有着直接的影响，在一些实际应用中，如电动汽车或手机充电中，IPT系统的发射与接收线圈之间很容易发生位置偏移，从而导致线圈间耦合系数发生改变，影响系统的传输功率和效率，降低系统稳定性。因此，提高IPT系统的抗偏移能力在大部分应用场合中是必需的。
目前，对于具有抗偏移能力IPT系统的研究主要关注磁耦合机构、控制策略和补偿拓扑等方面。采用复杂的磁耦合机构，可以改善线圈间的磁场分布，降低偏移对线圈互感变化的影响，但抗偏移能力弱且耦合结构设计复杂；采用额外的控制策略，可以调节输出功率和效率，但需要额外的信号传输装置和DC/DC变换器，增加系统体积和成本；采用优化的补偿参数，可以降低偏移时互感变化对系统传输功率和效率的影响，但不具有独立负载输出特性。将两个具有相同工作模式且输出特性互补的IPT补偿拓扑进行组合可得到具有抗偏移能力的组合型补偿拓扑，利用输出增益分别与互感成正比和反比的两个IPT补偿拓扑来抵消耦合系数变化导致的输出功率波动问题，并且组合后的补偿拓扑具有独立负载输出特性，但对于具有抗偏移能力的组合型补偿拓扑的设计准则缺乏系统的研究。
本文从具有抗偏移能力的组合型补偿拓扑出发，总结出通用的具有抗偏移能力的组合型IPT补偿拓扑的设计原则。首先，分析了四类组合型IPT补偿拓扑，即输入并联输出并联、输入并联输出串联、输入串联输出并联、输入串联输出串联，并且，对比分析了四类组合拓扑在恒流和恒压输出情况下的输出特性，得到恒流或恒压输出时具有抗偏移能力的组合型IPT补偿拓扑的组合方式。然后，确定能够用于组合的恒流或恒压输出的IPT补偿拓扑，将得到的IPT补偿拓扑进行组合，得到一系列具有抗偏移和独立负载输出特性的组合型IPT补偿拓扑，同时，分析它们的输出特性，得到适合恒流或恒压输出的抗偏移组合型IPT补偿拓扑结构。最后，分析了具有恒压输出且基于输入串联输出并联的LCC-S+S-LCC组合型IPT系统，研究了其抗偏移和独立负载输出特性，提出了一种通用的补偿参数设计方法，且构建了1kW的实验样机验证了理论分析正确性。
目前，对于具有抗偏移能力IPT系统的研究主要关注磁耦合机构、控制策略和补偿拓扑等方面。采用复杂的磁耦合机构，可以改善线圈间的磁场分布，降低偏移对线圈互感变化的影响，但抗偏移能力弱且耦合结构设计复杂；采用额外的控制策略，可以调节输出功率和效率，但需要额外的信号传输装置和DC/DC变换器，增加系统体积和成本；采用优化的补偿参数，可以降低偏移时互感变化对系统传输功率和效率的影响，但不具有独立负载输出特性。将两个具有相同工作模式且输出特性互补的IPT补偿拓扑进行组合可得到具有抗偏移能力的组合型补偿拓扑，利用输出增益分别与互感成正比和反比的两个IPT补偿拓扑来抵消耦合系数变化导致的输出功率波动问题，并且组合后的补偿拓扑具有独立负载输出特性，但对于具有抗偏移能力的组合型补偿拓扑的设计准则缺乏系统的研究。
本文从具有抗偏移能力的组合型补偿拓扑出发，总结出通用的具有抗偏移能力的组合型IPT补偿拓扑的设计原则。首先，分析了四类组合型IPT补偿拓扑，即输入并联输出并联、输入并联输出串联、输入串联输出并联、输入串联输出串联，并且，对比分析了四类组合拓扑在恒流和恒压输出情况下的输出特性，得到恒流或恒压输出时具有抗偏移能力的组合型IPT补偿拓扑的组合方式。然后，确定能够用于组合的恒流或恒压输出的IPT补偿拓扑，将得到的IPT补偿拓扑进行组合，得到一系列具有抗偏移和独立负载输出特性的组合型IPT补偿拓扑，同时，分析它们的输出特性，得到适合恒流或恒压输出的抗偏移组合型IPT补偿拓扑结构。最后，分析了具有恒压输出且基于输入串联输出并联的LCC-S+S-LCC组合型IPT系统，研究了其抗偏移和独立负载输出特性，提出了一种通用的补偿参数设计方法，且构建了1kW的实验样机验证了理论分析正确性。