The utility model discloses a circuit topology structure suitable for bidirectional near-field power transmission. The circuit topology structure includes full bridge inversion, primary side resonance dynamic compensation network, primary side coil, secondary side resonance dynamic compensation network, full bridge synchronous rectification and load. The utility model can realize the bidirectional near field transmission of electric energy, and can dynamically compensate the resonant network by adjusting the equivalent capacitance value of the PWM duty cycle of the capacitor switching switch, under the conditions of different coil coupling coefficients, different load sizes and system parameter changes caused by factors such as temperature, device manufacturing errors, etc., to realize the full bridge inversion. Variable soft switching minimizes the reactive power in the system energy transmission, and then maximizes the system energy transmission efficiency. In addition, because of the symmetry of the circuit structure, the two-way transmission of near-field electric energy can be realized, that is, the two-way energy flow between the grid and the load can be realized, and the utilization ratio of the system in the smart grid can be improved.
【技术实现步骤摘要】
一种适用于双向近场电能传输的电路拓扑结构
本专利技术涉及电力电子拓扑电路技术，尤其涉及一种适用于双向近场电能传输的电路拓扑结构。
技术介绍
近场电能传输是通过将高频电路通过原边线圈转化为交变电磁场，副边线圈中产生的高频感应电流经整流电路转化为直流输出。近年来，该技术已经普遍应用于智能手机的无线充电产品中，另外此技术在家用机器人、工业机器人、电动汽车领域亦具有广阔的应用前景。为了提高能量传输距离和效率，可以分别在原边线圈和副边线圈增加谐振补偿网络，即构成磁谐振。目前现有的谐振补偿网络的谐振频率由补偿网络中电感或电容、线圈自感或互感决定，在线圈间相对位置发生变化时，线圈自感及线圈间互感和耦合系数均会发生相应变化，另外在不同工作温度环境下，线圈结构中铁氧体的磁导率也会发生变化，进而导致线圈电气参数发生变化。此外，由于批量生产造成的电感误差及电容误差也无法避免。因此，在实际工作中，谐振频率会发生一定程度的变化，若开关频率偏离谐振频率过多，会造成高频逆变器的硬开关及过多无功功率损耗等严重问题；若开关频率跟随谐振频率变化，则系统在不同工况下将占用较大的频率带宽资源，而一方面国...
【技术保护点】
1.一种适用于双向近场电能传输的电路拓扑结构，其特征在于，包括输入直流电源U1、全桥逆变电路(1)、原边谐振动态补偿网络(2)、原边线圈3Li1、副边线圈3Lo1、副边谐振动态补偿网络(4)、全桥同步整流电路(5)及负载电池U2，所述全桥逆变电路(1)、原边谐振动态补偿网络(2)与副边谐振动态补偿网络(4)、全桥同步整流电路(5)的具体拓扑结构关于原边线圈3Li1、副边线圈3Lo1对称；所述输入直流电源U1、全桥逆变电路(1)、原边谐振动态补偿网络(2)依次连接，所述原边谐振动态补偿网络(2)输出端分别与原边线圈3Li1的两端连接，所述副边线圈3Lo1的两端分别与副边谐振动...
【技术特征摘要】
1.一种适用于双向近场电能传输的电路拓扑结构，其特征在于，包括输入直流电源U1、全桥逆变电路(1)、原边谐振动态补偿网络(2)、原边线圈3Li1、副边线圈3Lo1、副边谐振动态补偿网络(4)、全桥同步整流电路(5)及负载电池U2，所述全桥逆变电路(1)、原边谐振动态补偿网络(2)与副边谐振动态补偿网络(4)、全桥同步整流电路(5)的具体拓扑结构关于原边线圈3Li1、副边线圈3Lo1对称；所述输入直流电源U1、全桥逆变电路(1)、原边谐振动态补偿网络(2)依次连接，所述原边谐振动态补偿网络(2)输出端分别与原边线圈3Li1的两端连接，所述副边线圈3Lo1的两端分别与副边谐振动态补偿网络(4)的输入端连接，所述原边线圈3Li1、副边线圈3Lo1同名端相对，所述副边谐振动态补偿网络(4)的输出端与全桥同步整流电路(5)的输入端连接，全桥同步整流电路(5)的输出端与负载电池U2的两端连接。2.根据权利要求1所述的适用于双向近场电能传输的电路拓扑结构，其特征在于，所述全桥逆变电路(1)包括第一母线电容CBUS1、四个开关管Qi1-Qi4，所述第一母线电容CBUS1的正极与输入直流电源U1的正极连接，所述第一母线电容CBUS1的负极与输入直流电源U1的负极连接，所述四个开关管Qi1-Qi4连接成逆变H桥，逆变H桥的正极与第一母线电容CBUS1的正极连接，逆变H桥的负极与第一母线电容CBUS1的负极连接。3.根据权利要求1所述的适用于双向近场电能传输的电路拓扑结构，其特征在于，所述原边谐振动态补偿网络(2)包括第一补偿电感Lif、第一等效阻抗模块、第一串联电容Ci1、第一并联电容Cif，其中，所述第一补偿电感Lif的一端与全桥逆变电路(1)的一个输出端连接，所述第一补偿电感Lif的另一端与第一等效阻抗模块的一端连接，所述第一等效阻抗模块的另一端与第一串联电容Ci1的一端连接，所述第一并联电容Cif的一端与所述第一等效阻抗模块的另一端连接，所述第一并联电容Cif的另一端与全桥逆变电路(1)的另一...
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