基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法及系统，所述方法包括：将输入的市电整流为正弦单向脉冲电压，并对所述正弦单向脉冲电压进行逆变处理，将逆变处理后的电压作为无线电能发射器的谐振电路的开关电源；把开关电源的开关频率与谐振电路的谐振频率调整成一致，使谐振电路工作在谐振状态。本发明专利技术提高了无线电能发射器的功率因素，降低无线电能传输产品对电网谐波的污染。同时使得线电能传输系统的电路体积小、成本较低且无噪声。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法及系统，所述方法包括：将输入的市电整流为正弦单向脉冲电压，并对所述正弦单向脉冲电压进行逆变处理，将逆变处理后的电压作为无线电能发射器的谐振电路的开关电源；把开关电源的开关频率与谐振电路的谐振频率调整成一致，使谐振电路工作在谐振状态。本专利技术提高了无线电能发射器的功率因素，降低无线电能传输产品对电网谐波的污染。同时使得线电能传输系统的电路体积小、成本较低且无噪声。【专利说明】基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法及系统
本专利技术涉及无线电能传输领域，尤其涉及一种基于无线电能传输系统的功率因素 校正的方法及系统。
技术介绍
PFC (Power Factor Correction,功率因数校正）指的是有效功率除以总耗电量 (视在功率）的比值，功率因素可以衡量电能被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其 电能利用率越高。 无线电能传输系统包括无线电能发射单元和无线电能接收单元，无线电能接收单 元通过无线电能发射单元产生的磁场进行耦合，由拾取线圈将磁场能转化为电能，从而实 现非接触式电能传输。由于无线电能发射单元与市电相接，为了减少无线电能传输产品对 电网谐波的污染，因此要提高无线电能发射器的功率因素。 PFC电路用于提高功率因数，传统的PFC电路分为被动式(无源)PFC电路和主动式 (无源）PFC电路，一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来 提高功率因数。被动式PFC结构较为简单，功率因数只能达到0. 7?0. 8,但体积较大，结 构笨重，工作时常会产生较大的噪音。主动式PFC电路由高频电感、开关管和电容等元件构 成，通过专用1C (即集成电路）去调整电流的波形，对电流电压间的相位差进行补偿，功率 因数可达0. 98以上，但结构复杂，成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供的一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法及系统，使得无 线电能传输系统的功率因素校正的成本较低、体积较小且无噪音。 为达此目的，本专利技术采用以下技术方案： 本专利技术第一方面在于提供了一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法， 包括： 将输入无线电能发射器的市电整流为正弦单向脉冲电压，并对所述正弦单向脉冲 电压进行逆变处理后作为无线电能发射器的谐振电路的开关电源；所述谐振电路包括设置 在发射线圈前端的补偿电路和所述发射线圈； 将开关电源的开关频率与谐振电路的谐振频率调整成一致，使谐振电路工作在谐 振状态或准谐振状态。 其中，所述将开关电源的开关频率与谐振电路的谐振频率调整成一致，使所述谐 振电路工作在谐振状态具体为： 采集发射线圈的电压过零信号，得出所述谐振电路的谐振频率； 控制所述开关电源的开关频率跟踪所述谐振电路的谐振频率，当所述开关电源的 开关频率与所述谐振电路的谐振频率一致时，锁定所述开关电源的开关频率，使所述谐振 电路工作在谐振状态。 其中，所述将开关电源的开关频率与谐振电路的谐振频率调整成一致，使所述谐 振电路工作在准谐振状态具体为： 获取所述开关电源的开关频率； 调整谐振电路的电路元件的参数，使所述谐振电路的谐振频率与所述开关电源的 开关频率一致，使所述谐振电路工作在准谐振状态。 其中，所述将开关电源的开关频率与谐振电路的谐振频率调整成一致，使所述谐 振电路工作在准谐振状态具体为： 根据谐振电路的电路元件的参数计算出所述谐振电路的谐振频率； 设定所述开关电源的开关频率使其与所述谐振电路的谐振频率一致，使所述谐振 电路工作在准谐振状态。 其中，所述补偿电路包含一谐振电容； 所述谐振电路由所述补偿电路与发射线圈并联组成。 其中，所述谐振电路由所述补偿电路与发射线圈串联组成。 本专利技术第二方面在于提供一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的系统，包 括： 整流模块，用于将输入无线电能发射器的市电整流为正弦单向脉冲电压，并对所 述正弦单向脉冲电压进行逆变处理后作为无线电能发射器的谐振电路的开关电源；所述谐 振电路包括设置在发射线圈前端的补偿电路和所述发射线圈； 调整模块，用于将开关电源的开关频率与谐振电路的谐振频率调整成一致，使谐 振电路工作在谐振状态或准谐振状态。 其中，所述调整模块具体包括： 第一调整单元，用于采集发射线圈的电压过零信号，得出所述谐振电路的谐振频 率；控制所述开关电源的开关频率跟踪所述谐振电路的谐振频率，当所述开关电源的开关 频率与所述谐振电路的谐振频率一致时，锁定所述开关电源的开关频率，使所述谐振电路 工作在谐振状态；或者， 第二调整单元，用于获取所述开关电源的开关频率；调整谐振电路的电路元件的 参数，使所述谐振电路的谐振频率与所述开关电源的开关频率一致，使所述谐振电路工作 在准谐振状态；或者， 第三调整单元，用于根据谐振电路的电路元件的参数计算出所述谐振电路的谐振 频率；设定所述开关电源的开关频率，使其与所述谐振电路的谐振频率一致，使所述谐振电 路工作在准谐振状态。 其中，所述补偿电路包含一谐振电容。 其中，所述谐振电路由所述补偿电路与发射线圈并联组成，或者所述谐振电路由 所述补偿电路与发射线圈串联组成。 实施本专利技术实施例，具有如下有益效果： 本专利技术实施例利用谐振电路的特点，通过将输入的市电整流为正弦单向脉冲电 压，使所述谐振电路对输入的市电电源而言呈现出纯阻抗的特点，使得输入的市电的电流 和电压的相位相同，谐振电路工作在准谐振状态，提高无线电能发射器的功率因素，降低无 线电能传输产品对电网谐波的污染。同时，由于无需增加现有技术中的PFC电路，使得线电 能传输系统的电路体积小、成本较低且无噪声。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法的一实施方式 的流程图。 图2是本专利技术正弦单向脉冲电压的示意图。 图3是本专利技术一种基于无线电能传输系统的谐振电路的示意图。 图4A是本专利技术一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法的另一实施方 式的流程图。 图4B是本专利技术一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法的又一实施方 式的流程图。 图4C是本专利技术一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法的再一实施方 式的流程图。 图5是本专利技术一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的系统的一实施方式 的示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术的技术方案。 本专利技术具体实施的方案，无线电能传输系统包含无线电能发射器和无线电能接收 器。其中，无线电能接收器的拾取线圈放置于无线电能发射器的发射线圈的正上方，通过无 线电能发射器的发射线圈产生的磁场进行耦合，由拾取线圈将磁场能转化为电能，从而实 现非接触式电能传输。 其中，无线电能发射器中包括：EMI (Electro Magnetic Interference,电磁干扰） 电路、整流滤波电路、高频逆变器等。所述EMI电路用于滤除市电的各种干扰信号，防止电 源开关电路形成的高频扰窜。市电经过干扰滤除后交由所述整流滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线电能传输系统的功率因素校正的方法，其特征在于，包括：将输入无线电能发射器的市电整流为正弦单向脉冲电压，并对所述正弦单向脉冲电压进行逆变处理后作为所述无线电能发射器的谐振电路的开关电源；所述谐振电路包括发射线圈和设置在发射线圈前端的补偿电路；将所述开关电源的开关频率与谐振电路的谐振频率调整成一致，使谐振电路工作在谐振状态或准谐振状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李聃，龙海岸，孙伟，鄢海峰，
申请(专利权)人：海尔集团技术研发中心，海尔集团公司，
类型：发明
国别省市：山东;37