Bidirectional and wireless power delivery to electric vehicles (EVs) or vehicle-to-grid (V2G) applications can be realized through bidirectional inductive power transfer (BD-IPT) technology but typically requires a three-stage power conversion process. This paper proposes a novel single-phase AC-AC BD-IPT system that requires only a two-stage power conversion process to facilitate wireless power transfer between EVs and the grid, while eliminating the power ripple found in traditional AC-AC BD-IPT converters. The operating principles of the the proposed system are presented to show that both magnitude and direction of power flow can be controlled through the relative phase angle and the pulse width modulation of voltages produced by primary and pick-up converters. Viability of the proposed concept is verified through simulations of a 3.7 kW system; and without an additional power conversion stage, the proposed BD-IPT system is low in cost, and ideal for wireless charging of EVs or V2G applications

چکیده

تحویل توان دوطرفه و بی سیم به کاربردهای خودروهای الکتریکی (EV) یا خودرو به شبکه (V2G) می تواند از طریق فن آوری انتقال توان سلفی دو طرفه (BD-IPT) محقق شود، اما معمولا نیاز به یک فرآیند تبدیل توان سه مرحله ای دارد. این مقاله، یک سیستم BD-IPT AC-AC تک فاز جدید را پیشنهاد می دهد که برای تسهیل انتقال توان بی سیم بین EV و شبکه و حذف ریپل توان موجود در مبدل های BD-IPT AC-AC سنتی نیاز به یک فرآیند تبدیل توان دو مرحله ای دارد. اصول کار سیستم پیشنهادی ارائه شده اند تا نشان داده شود که اندازه و جهت پخش بار می توانند از طریق زاویه فاز نسبی و مدولاسیون پهنای باند ولتاژهای تولید شده توسط مبدل های اولیه و ثانویه، کنترل شوند. امکان پذیری مفهوم پیشنهادی از طریق شبیه سازی یک سیستم kW 3/7 ارزیابی می شود؛ سیستمBD-IPT پیشنهادی بدون یک مرحله تبدیل توان اضافی، برای شارژ بی سیم کاربردهای EV یا‌ V2G کم هزینه و ایده آل است. 

1-مقدمه

انتقال توان سلفی (IPT) روشی جذاب برای شارژ باتری های خودرو الکتریکی (EV) است، زیرا بدون تماس، ایزوله، کارآمد و ایمن می باشد. IPT در انواع گسترده ای از کاربردهای صنعتی و مصرف کننده به کار گرفته شده است [1]-[6] و به علت سادگی و مقاوم بودن نسبت به آلودگی محیطی در حال کسب محبوبیت است. در حال حاضر، کاربردهای IPT تنها نیاز به پخش بار یک طرفه دارند؛ با این وجود، سیستم های خودرو به شبکه (V2G) با معرفی مفهوم زنده بودن و تحرک، در حال توسعه هستند [7]-[10]...