The invention relates to a method for using semi resonant E topology improves the sensing efficiency of power transmission, which comprises the following steps: tuning the circuit components, the switch voltage drop to zero before the opening of the first, first off before the current is reduced to zero, to avoid overlapping of voltage and current of the switching process; modification of class E RF power amplifier topology, the power amplifier and impedance matching circuit integrated into a drive system to reduce the series, avoid the additional impedance matching loss in the network element, while improving the efficiency of driving and links. The invention achieves high efficiency of the IPT system at high frequency, medium distance, inconsistent transmitting and receiving coil size, and the coil is not accurately aligned, and ensures a smaller volume and weight of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种利用半谐振的E类拓扑提高感应电能传输效率的方法
本专利技术涉及一种感应电能传输技术,具体地说是一种利用半谐振的E类拓扑提高感应电能传输效率的方法。
技术介绍
感应电能传输系统可以通过共振感应实现电能传播,低功率、近耦合的无线传输方法已经在某些商业产品上实现了,现在研究兴趣又出现在了中距离应用上。在很多工业和商业的应用中,IPT(InductivePowerTransfer,感应电能传输)系统必须能够在中距离应用时传输较高的功率并获得较高的效率。目前,几个研究团队已经研究了几种获得高的链接效率的方法。第一种是工作在比较低的频率(约几十khz),通过使用场成型技术增加系统的耦合因素k,可以轻松实现高效的驱动电路。但是场成型技术一般会占据较大的体积,需要大量的材料,制造成本昂贵,并且要求线圈精确地对齐。这些方案使场成型技术不适合于大多数应用。第二种方法是在线圈大小确定时,在最合适的频率下获得最大功率传输。但是由于晶体管上的损耗使驱动效率降低,因而减小了IPT系统的效率。
技术实现思路
针对现有技术中感应电能传输系统的传输效率低的不足,本专利技术要解决的技术问题是提供一种利用半谐振的E类拓扑提高感应电能传输效率的方法,以达到实现IPT系统的高效率电能传输的目的。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:本专利技术一种利用半谐振的E类拓扑提高感应电能传输效率的方法,包括以下步骤:对电路中的元件进行调谐,使开关开通前电压先降到零,关断前电流先降到零,避免开关过程中电压、电流的重叠;对E类射频功率放大器拓扑结构进行修改,通过将功率放大器和阻抗匹配电路整合到一个驱动 ...
【技术保护点】
一种利用半谐振的E类拓扑提高感应电能传输效率的方法,其特征在于包括以下步骤:对电路中的元件进行调谐,使开关开通前电压先降到零,关断前电流先降到零,避免开关过程中电压、电流的重叠;对E类射频功率放大器拓扑结构进行修改,通过将功率放大器和阻抗匹配电路整合到一个驱动子系统中以减少级数,避免额外的阻抗匹配网络中元件的损耗,同时提高驱动和链接的效率。
【技术特征摘要】
1.一种利用半谐振的E类拓扑提高感应电能传输效率的方法,其特征在于包括以下步骤:对电路中的元件进行调谐,使开关开通前电压先降到零,关断前电流先降到零,避免开关过程中电压、电流的重叠;对E类射频功率放大器拓扑结构进行修改,通过将功率放大器和阻抗匹配电路整合到一个驱动子系统中以减少级数,避免额外的阻抗匹配网络中元件的损耗,同时提高驱动和链接的效率。2.按权利要求1所述的利用半谐振的E类拓扑提高感应电能传输效率的方法,其特征在于对电路中的元件进行调谐包括以下步骤:对于一个不调谐的接收器,调节接收器的并联谐振电容使接收器达到谐振;经调谐后,如果接收器达到谐振后,用E类功率放大器的调谐方法达到软开关运行;如果VDS大于3.56VDD,场效应管并联电容Cpar以5pF的整倍增加;否则,如果VDS<3.56VDD,场效应管并联电容Cpar以5pF的整倍减小来达到正确的VDS,同时微调Cser使驱动保持...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨东升,郑建,王芮,周晓璇,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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