一种半桥谐振无线能量传输系统技术方案

一种半桥谐振无线能量传输系统，涉及无线能量传输。半桥谐振无线能量传输系统设有直流电源、BUCK电路、半桥逆变电路、第一谐振器、第二谐振器和辅助电路。控制方法包括以下步骤：实现输出功率的调节；实现系统谐振状态的维持。通过电感耦合的方式进行电能的无线传输，通过在半桥逆变电路前级增加BUCK电路，实现不同功率条件下系统的谐振状态维持，实现高效率的电能传输。

【技术实现步骤摘要】
一种半桥谐振无线能量传输系统
本专利技术涉及无线能量传输，尤其是涉及一种半桥谐振无线能量传输系统。
技术介绍
无线能量传输是一种将电能以非物理连接的方式传输至相应设备的技术。主要有4种基本方式：一是松耦合变压器模型的电磁感应耦合方式；二是磁共振方式；三是基于激光、微波辐射方式；四是电场耦合方式。其中电磁感应耦合方式的无线电能传输是将能量发射端视为变压器初级，能量接收端视为变压器的次级，利用磁耦合方式进行能量无线传递，适用于近距离(厘米级)传输，该技术已进入实用化阶段。基于松耦合变压器模型电感耦合方式目前主要面临的困难在于：1、由于能量发射端发射线圈与接收端接收线圈之间互感较小存在较大无功，需要进行无功补偿，使系统保持谐振状态，从而进行高效传输。当第一谐振器与第二谐振器发生相同频率谐振时，系统传输效率最大。能量发射端与接收端谐振状态的维持会随传输环境、负载改变、传输距离的偏差导致时变不可控范围，破坏了能量通道的建立，导致了能量传输能力的下降。2、不同功率同一谐振参数情况下的谐振状态的维持。对于全桥、半桥谐振变换器，当系统谐振时，此时输出功率达到最大且不可调节。中国专利CN2014103本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半桥谐振无线能量传输系统，其特征在于设有直流电源、BUCK电路、半桥逆变电路、第一谐振器、第二谐振器和辅助电路；所述BUCK电路设有功率控制开关S、续流二极管D、功率控制电感L和滤波电容C0；所述半桥逆变电路设有第1电容C1、第2电容C2、第1开关管S1、第2开关管S2、第1二极管D1和第2二极管D2；所述第一谐振器包括第1电容C1、第2电容C2和谐振器能量发射线圈L1；所述第二谐振器包括谐振器能量接收线圈L2和谐振电容C3；所述辅助电路设有能量发射端无线交互单元、能量接收端无线交互单元、第一电流电压检测电路、第二电流电压检测电路、单片机信息处理电路、逆变控制器、功率控制电路；所述直流电源...

【技术特征摘要】
1.一种半桥谐振无线能量传输系统，其特征在于设有直流电源、BUCK电路、半桥逆变电路、第一谐振器、第二谐振器和辅助电路；所述BUCK电路设有功率控制开关S、续流二极管D、功率控制电感L和滤波电容C0；所述半桥逆变电路设有第1电容C1、第2电容C2、第1开关管S1、第2开关管S2、第1二极管D1和第2二极管D2；所述第一谐振器包括第1电容C1、第2电容C2和谐振器能量发射线圈L1；所述第二谐振器包括谐振器能量接收线圈L2和谐振电容C3；所述辅助电路设有能量发射端无线交互单元、能量接收端无线交互单元、第一电流电压检测电路、第二电流电压检测电路、单片机信息处理电路、逆变控制器、功率控制电路；所述直流电源输出端接至BUCK电路，所述BUCK电路利用斩波将直流电源输出直流恒定电压转化为可调直流电压Uin；所述可调直流电压Uin作为母线电源连接到半桥逆变电路；所述半桥逆变电路将Uin逆变为高频交流电压作为激励源连接至第一谐振器；所述第一谐振器，通过谐振器能量发射线圈L1实现高频电能至高频磁场能的转化，将电能以磁场能的方式发送至接收端第二谐振器；第二谐振器通过谐振器能量接收线圈L2感应耦合高频磁场获取磁场能，与谐振电容C3发生谐振；第二谐振器谐振产生正弦电压信号，接至阻性负载RL，为负载RL提供电能；所述第一电流电压检测电路采样所述谐振器能量发射线圈L1的电流和第2电容C2的电压，输出端与所述单片机信号处理电路相连；所述第二电流电压检测电路采样所述谐振器能量接收线圈L2的电流和谐振电容C3的电压，输出端与能量接收端无线交互单元相连，将采样的电流和电压信息已无线的方式传送至能量发射端无线交互单元；所述单片机信号处理电路与逆变控制器、能量发射端无线交互单元相连；所述单片机处理单元通过分析能量发射端和能量接收端的电流和电压信号，利用功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文芗，洪剑锋，赵婉莹，易志坤，曹福青，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35