基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统及参数设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统及参数设计方法，在发射端电路中设置有T型CLC谐振网络，通过对T型CLC谐振网络中的参数进行合理设计，可以保证当接收端电路从系统中移除后，系统自动进入待机状态；当接收端电路移入后，系统重新高效地为负载传输功率，并且能够确保负载在一定范围内变化时，使系统具有较好的恒压输出特性，且这些功能都不需要依赖任何额外的检测和控制电路，降低了系统成本和控制器的设计难度。

Load-adaptive ECPT system and parameter design method based on T-type CLC resonant network

The invention discloses a load adaptive ECPT system and parameter design method based on T-type CLC resonant network. A T-type CLC resonant network is installed in the transmitter circuit. By reasonably designing the parameters of the T-type CLC resonant network, the system can automatically enter the standby state when the receiver circuit is removed from the system; when the receiver circuit is moved in, the system can be re-efficient. It can transmit power to the load, and ensure that the system has better constant voltage output characteristics when the load changes in a certain range, and these functions do not need to rely on any additional detection and control circuits, which reduces the cost of the system and the design difficulty of the controller.

【技术实现步骤摘要】
基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统及参数设计方法
本专利技术涉及无线电能传输
，更具体地说，涉及一种基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统及参数设计方法。
技术介绍
WPT(WirelessPowerTransfer,无线电能传输)技术借助磁场、电场、激光、微波等软介质实现电能从电源系统到用电设备的无电气接触传输，现已成为国内外科研机构研究与开发的热点。其中，基于电场耦合的电能传输方式具有电能耦合机构简易轻薄，成本低且形状易变等优点；在工作状态中，电场耦合机构的绝大部分电通量分布于电极之间，对周围环境的电磁干扰很小；当电场耦合机构之间或周围存在金属导体时，不会引起导体产生涡流损耗等特点。在某些领域的应用可与基于磁场耦合的无线电能传输技术形成优势互补，因此越来越多的专家学者围绕电场耦合电能传输(Electric-FieldCoupledPowerTransfer,ECPT)技术展开研究。在ECPT技术的某些应用中，例如电动汽车、厨房电器以及消费电子等可移动负载设备的充/供电，系统的电能接收端(包括：接收端耦合极板、功率调节电路以及用电设备的等效负载电阻等)经常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统，其特征在于，包括发射端电路和接收端电路，所述发射端电路包括直流电源、高频逆变电路、谐振电感L1、谐振电容C1、谐振电感L2、谐振电容C2、谐振电感L3以及连接在谐振电感L3两端的两块发射极板P1、P2，所述接收端电路包括两块接收极板P3、P4以及连接在两块接收极板上的负载电路。谐振电容C1等效为电容C1a与电容C1b串联，谐振电容C2等效为电容C2a与电容C2b串联，两块发射极板与两块接收极板耦合形成等效电容Cs，所述谐振电感L1与电容C1a构成串联电路作为第一谐振子网络，所述电容C1b、谐振电感L2以及电容C2a构成第一T型CLC谐振网...

【技术特征摘要】
1.一种基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统，其特征在于，包括发射端电路和接收端电路，所述发射端电路包括直流电源、高频逆变电路、谐振电感L1、谐振电容C1、谐振电感L2、谐振电容C2、谐振电感L3以及连接在谐振电感L3两端的两块发射极板P1、P2，所述接收端电路包括两块接收极板P3、P4以及连接在两块接收极板上的负载电路。谐振电容C1等效为电容C1a与电容C1b串联，谐振电容C2等效为电容C2a与电容C2b串联，两块发射极板与两块接收极板耦合形成等效电容Cs，所述谐振电感L1与电容C1a构成串联电路作为第一谐振子网络，所述电容C1b、谐振电感L2以及电容C2a构成第一T型CLC谐振网络作为第二谐振子网络，电容C2b、谐振电感L3以及电容Cs构成第二T型CLC谐振网络作为第三谐振子网络，所述高频逆变电路输出的高频交流电源依次经过所述第一谐振子网络、第二谐振子网络以及第三谐振子网络后，由所述两块发射极板与所述两块接收极板一一对应构成电场耦合机构实现发射端电路向接收端电路的无线电能传输。2.根据权利要求1所述的基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统，其特征在于，所述负载电路中包括桥式整流电路、滤波电容和负载电阻。3.根据权利要求1所述的基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统，其特征在于，设定系统的工作角频率为ω，第一T型CLC谐振网络和第二T型CLC谐振网络的谐振角频率均为ωo，且ωo＝ω。第一发射极板和第一接收极板之间耦合形成的电容为CS1，第二发射极板和第二接收极板之间耦合形成的电容为CS2，则系统中各个电路元件参数满足：4.根据权利要求3所述的基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统，其特征在于，所述系统中各电路元件参数还满足：C2b/Cs＝C1b/C2a＝1，k＝C2a/C2b＝C1a/C1b；比例参数k的取值范围为：1＜k＜3。5.一种如权利要求1-4任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏玉刚，赵鱼名，王智慧，孙跃，戴欣，唐春森，叶兆虹，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50